JP6689210B2 - 界面活性剤相溶性星形高分子 - Google Patents

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Description

発明の詳細な説明
〔関連出願の相互参照〕
本願は、米国仮出願番号第62/020,736号(出願日:2014年7月3日)に基づき優先権を主張する。上記関連出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
本願は、さらに、現在、米国出願番号第61/214,397号(出願日:2009年4月23日)に基づき優先権を主張する米国特許出願番号第12/799,411号(出願日:2010年4月23日)の一部継続出願である、米国特許第8,173,750号となっている、米国特許出願番号第12/926,143号(出願日:2010年10月27日)に関連し、これらの出願のそれぞれは、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。本願は、さらに、米国出願番号第61/203,387号(出願日:2008年12月22日)に基づき優先権を主張する米国特許出願番号第12/653,937号(出願日:2009年12月18日)の一部継続出願である、米国特許出願番号第12/926,780号(出願日:2010年12月8日)に関連し、これらの出願のそれぞれは、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。本願は、さらに、米国出願番号第61/695,103号(出願日:2012年4月30日)に関連し、その全体は参照によって本明細書に組み込まれる。
〔発明の分野〕
本発明は、界面活性剤系増粘星形高分子の調製、およびそれを、界面活性剤系増粘剤またはレオロジー調節剤として界面活性剤相溶性および温度安定性を提供する物質として使用する方法に関する。
〔発明の概要〕
本発明の一態様は、界面活性剤を含有する系の粘度を増加するために好適な界面活性剤系増粘高分子であって、
a)核;
b)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含む少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
c)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含み、
上記第2の重合体分鎖は、
i)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
ii)上記親水性重合体セグメントに共有結合している更なるセグメント、を含み、
上記更なるセグメントは、C以上のアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアクリレート、C以上のアルキルアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアルキルアクリレート、C以上のアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアクリルアミド、C以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C以上のアルキルビニルエーテル、C以上のアルケニルビニルエーテル、C以上のアルキルアリルエーテル、またはC以上のアルケニルアリルエーテルを含む重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成されている、界面活性剤系増粘高分子を提供する。
本発明の別の態様において、上記界面活性剤系増粘高分子は式Aにて表され得る:
式A [(P1)q1−Core−[(P3)q3−(P2)q2
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された第1の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成された第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された第2の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している第1の重合体分鎖の数を表し、かつ、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している第2の重合体分鎖の数を表す)。
本発明の別の態様において、上記界面活性剤系増粘高分子は式Bにて表され得る:
Figure 0006689210
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された第1の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成された第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された第2の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P4は、独立して、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成された第3の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P5は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された第3の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
q4は、独立して、P4における単量体残基の数を表し、
q5は、独立して、P5における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している第1の重合体分鎖の数を表し、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している第2の重合体分鎖の数を表し、かつ、
tは、独立して、上記Coreに共有結合している第3の重合体分鎖の数を表す)。
本発明の別の態様において、界面活性剤によって修飾された星形高分子であって、
i)核;
ii)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含む少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
iii)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含み、
上記第2の重合体分鎖は、
a)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
b)[L−G−L−G]によって表される少なくとも1つのペンダント部分を備えた更なるセグメント、を含み得る、星形高分子が提供される:
(式中、
は、独立して、上記界面活性剤の親水性部分の残基を表し、
は、独立して、上記界面活性剤の疎水性部分の残基を表し、
は、独立して、Gを上記更なるセグメントに結合させる連結基または共有結合を表し、かつ、
は、独立して、GとGとを連結する連結基または共有結合を表す)。
本発明の別の態様において、界面活性剤を含有する水系の粘度を増加する方法は、界面活性剤系増粘高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含んでいてもよく、上記界面活性剤系増粘高分子は式Cにて表され得る:
式C [(P1)q1−Core−[(P3)q3−(P2)q2
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第1の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、少なくとも1つの第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、
1)少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分を含む重合した骨格(backbone);または、
2)重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基、から構成され、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第2の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第1の重合体分鎖の数を表し、かつ、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第2の重合体分鎖の数を表す)。
本発明の別の態様において、界面活性剤を含有する水系の粘度を増加する方法は、界面活性剤系増粘高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含んでいてもよく、上記界面活性剤系増粘高分子は式Dにて表され得る:
Figure 0006689210
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第1の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、少なくとも1つの第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、
1)少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分を含む重合した骨格;または、
2)重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基、から構成され、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第2の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P4は、独立して、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第3の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P5は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第3の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
q4は、独立して、P4における単量体残基の数を表し、
q5は、独立して、P5における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第1の重合体分鎖の数を表し、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第2の重合体分鎖の数を表し、かつ、
tは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第3の重合体分鎖の数を表す)。
本発明の別の態様において、界面活性剤を含有する水系の粘度を増加する方法は、界面活性剤系増粘高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含んでいてもよく、上記界面活性剤系増粘高分子は、
a)核;
b)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含む少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
c)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含んでいてもよく、
上記第2の重合体分鎖は、
i)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
ii)上記親水性重合体セグメントに共有結合している更なるセグメント、を含み、
上記更なるセグメントは、C以上のアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアクリレート、C以上のアルキルアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアルキルアクリレート、C以上のアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアクリルアミド、C以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C以上のアルキルビニルエーテル、C以上のアルケニルビニルエーテル、C以上のアルキルアリルエーテル、またはC以上のアルケニルアリルエーテルを含む重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成されている。
本発明の別の態様において、界面活性剤を含有する水系の粘度を増加する方法は、界面活性剤によって修飾された星形高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含んでいてもよく、上記界面活性剤によって修飾された星形高分子は、
i)核;
ii)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含む少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
iii)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含み、
上記第2の重合体分鎖は、
a)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
b)[L−G−L−G]によって表される少なくとも1つのペンダント部分を備えた更なるセグメント、を含み得る:
(式中、
は、独立して、上記界面活性剤の親水性部分の残基を表し、
は、独立して、上記界面活性剤の疎水性部分の残基を表し、
は、独立して、Gを上記更なるセグメントに結合させる連結基または共有結合を表し、かつ、
は、独立して、GとGとを連結する連結基または共有結合を表す)。
本発明の別の態様において、複数の星形高分子を含む重合体組成物が提供され、各星形高分子は、核および5本以上の分鎖を有し、1つの星形高分子中の分鎖の数は、星形高分子の組成によって変動し、星形における分鎖は、その星形の核と共有結合し、各分鎖は、1つ以上の(共)重合体セグメントを含み、少なくとも1つの分鎖および/または少なくとも1つのセグメントは、それぞれ、少なくとも1つの他の分鎖または少なくとも1つの他のセグメントとは、所定の基準液に対して異なる溶解度を示す。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、界面活性剤相溶性、界面活性剤系の増粘、界面活性剤を含有する系の粘度の増加(例えば、界面活性剤を含有する水系の粘度の増加)、増粘剤としての使用、レオロジー調整剤としての使用、水圧破砕用流体としての使用、石油およびガスの用途における使用、鉱業用途における使用、化粧品およびパーソナルケアの用途における使用、ホームケアの用途における使用、塗装および印刷における使用、接着剤用途における使用、電子用途における使用、医療および医薬の用途における使用、紙用途における使用、または農業用途における使用に好適であり得る。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、例えば、水圧破砕用流体添加剤、ゲル化剤、ゲル、プロパント安定剤、ブレーカー、摩擦低減剤、増粘剤を含む多くの水性および油性の系において、一定のレベルの粘度の制御、系の粘度の増加、および、粘度の要因を提供し得る、または提供するために使用され得る。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、ワンポット法、ATRP、CRP、および/またはこれらの方法の1つ以上の組み合わせによって形成されたものを含み、乳化剤であってもよく、ゲルを形成してもよく、乳化剤を含まないエマルションを形成してもよく、エマルションおよび/または増粘剤であってもよい。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、石油およびガスの用途において好適であり得る。上記石油およびガスの用途としては、破砕用流体/井戸掘削用流体におけるレオロジー調整剤、ゲル化剤、ゲル、分散剤、プロパント安定剤および担体、ブレーカー、摩擦低減剤、潤滑剤、スケール付着抑制剤、伝熱流体、増粘剤(thickening agents)、油砂からの石油抽出を増大させるための添加剤、油−砂−水エマルション用エマルションブレーカー、油砂の脱水を改善するための添加剤、ガソリン添加剤、ガソリン安定剤、コイル管洗浄用流体、掘削流体、仕上げ流体、刺激流体(stimulation fluids)、生産流体(production fluids)、水圧破砕用流体、圧入流体、冠水用流体(flooding fluids)、流路保全用流体(flow assurance fluids)、水和抑制剤、アスファルテン抑制剤(asphaltene inhibitors)、アスファルテン類抑制剤(asphaltenes inhibitors)、スケール抑制剤、パラフィン抑制剤、摩擦低減剤、腐食防止剤、HS捕捉剤、脱乳化剤(de-emulsifiers)、気泡制御剤、消泡剤(de-foaming agents)、潤滑剤、スケール剥離剤、アスファルテン剥離剤、抵抗低減剤、流動点降下剤、コールドフロー改善剤、追跡可能化学物質、発泡剤(foaming agents)、粘弾性界面活性剤、および/または、粘弾性界面活性流体添加剤が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、鉱業用途において好適であり得る。上記鉱業用途としては、磨鉱回路の選鉱;濾過;選鉱の尾鉱;連続向流清澄法(CCD);ペーストバックフィル(paste backfill);浄化;粉塵抑制剤;凝集剤(flocculating agents);炭素粉末のリサイクル;石炭、ダイヤモンド、金および貴金属の抽出および加工;パイプラインによるスラリー輸送のための潤滑剤および抵抗低減剤;凝集剤(flocculants);スケール抑制剤;起泡剤;消泡剤(defoamers);脱水剤;結晶成長調整剤;濾過助剤;粉塵制御剤;分散剤;抑制剤;増粘剤(thickener);浄化剤;溶媒抽出試薬;スケール防止助剤;および/または滑助剤が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、化粧品およびパーソナルケアの用途において好適であり得る。上記化粧品およびパーソナルケアの用途としては、化粧用クリーム、ローション、ジェル、噴霧可能なローション、噴霧可能なクリーム、噴霧可能なジェル、ヘアスタイリング剤、ヘアスタイリング用スプレーおよびムース、ムース、ヘアコンディショナー、シャンプー、入浴用製剤およびシャワー用製剤、シャワー用ジェル、整髪用ジェル、頭髪用化粧品、軟膏、防臭剤および制汗剤、制汗成分、防臭成分、マスカラ、頬紅、口紅、アイライナー、香水、粉末剤、血清、スキンセンサリック(skin sensoric)、皮膚洗浄剤、スキンコンディショナー、軟化剤、皮膚軟化剤、皮膚保湿剤、保湿剤、皮膚を拭くもの、感覚調整剤(sensory modifier)、スキンケア用製品、化粧落とし、アイクリーム、リーブオン製品(leave-on product)、ウォッシュオフ製品(wash off product)、歯および口腔ケア用製品、ホワイトニング製品、口腔洗浄液、デリケートゾーン用製品(products for external intimate hygiene)、日焼け止め、日を浴びずに日焼けするための製品、髭剃り用製剤、シェービングクリーム、脱毛剤、化粧落とし用製品、デリケートゾーン用製品、殺精子剤、避妊具潤滑剤、個人衛生用潤滑剤(personal hygiene lubricant)、固形物、柔軟仕上げ剤、クレンジング製品、クレンジングスプレー、乳化剤、湿潤剤(wetting agent)、起泡剤(foamer)、石鹸(soap)、石鹸(soaps)、液体石鹸、手の消毒剤、ハンドジェル、コンディショナー、湿潤剤(humectant)、泡安定剤(foam stabilizer)、柔軟剤、浄化剤、膜形成剤、送達システム、油送達システム、能動送達システム、レオロジー調整剤、増粘剤(thickening agent)、増粘剤(viscosifier)、並びに潤滑剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、ホームケアの用途において好適であり得る。上記ホームケアの用途としては、窓およびガラス、並びに他の家庭の表面用の洗浄剤;トイレまわり用洗浄剤;塗装面(hard surface)洗浄剤;家庭用洗浄剤;工業用洗浄剤:窓用洗浄剤;床用洗浄剤;シャワー用洗浄剤;排水管用洗浄剤;オーブン用洗浄剤;浴槽用、タイル用およびシンク用の洗浄剤;漂白剤;洗浄剤を含む漂白剤;脱脂剤(degreasers);酵素発生型製品(enzyme production);液体石鹸およびゲル状石鹸;光沢剤およびワックス;カーワックス;床ワックス;光沢剤(polishes);光沢剤(polish);洗剤;液体洗剤および粉末洗剤が挙げられるが、これらに限定されず、洗濯用および食器洗い用の洗剤;洗濯用洗剤;洗濯用柔軟剤;硬水用ミネラル除去剤;金属洗浄剤および光沢剤;カーペット用およびラグ用の洗浄剤;ごみ掃除用製品;室内装飾品用洗浄剤;およびフロアケア用製品を含む。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、塗装および印刷の用途に好適であり得る。上記塗装および印刷の用途としては、インクジェット印刷用インクおよび他のインク、3Dプリント用流体、3Dプリント用インク、顔料、濡れ性界面活性剤(wetting surfactants)、結合剤、凝集剤、分散剤、レべリング化合物、泡止め剤(antifoam)、エアレーター、表面張力調整剤、膜形成剤、可塑剤、孔形成剤、撥水剤、腐食防止剤、げっ歯類を阻止するための苦味剤が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、接着剤用途に好適であり得る。上記接着剤用途としては、会合錯体、看板用接着剤、カーペット裏面のり付け用化合物、ホットメルト接着剤、ラベル用接着剤、ラテックス接着剤、皮革処理用接着剤、合板積層用接着剤、紙用接着剤、3Dプリント用接着剤、3Dプリント用結合剤、壁紙用糊剤、木工用接着剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、電子用途に好適であり得る。上記電子用途として、帯電防止フィルムおよび帯電防止梱包材、導電性インク、銅箔の製造に使用されるレオロジー制御剤、積層セラミックチップコンデンサ、フォトレジスト、プラズマディスプレイスクリーン、ワイヤ用潤滑剤、ケーブル用潤滑剤、光ファイバ用潤滑剤、コイルコーティング用ゲルラッカーなどが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、医療および医薬の用途に好適であり得る。上記医療および医薬の用途として、医療機器用潤滑剤、抗菌コーティング剤、結合剤などの医薬品賦形剤、クリーム、軟膏、塗布薬、ペースト、希釈剤、充填剤、潤滑剤、流動促進剤、崩壊剤、研磨剤、懸濁剤、分散剤、可塑剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、紙用途に好適であり得る。上記紙用途として、コーティング剤、ティッシュペーパー用および薄い紙用のディスパージョン(dispersion)、充填剤保持剤および排水向上剤、凝集剤およびピッチコントロール剤、耐油性コーティング剤、接着剤、離型コーティング剤、表面サイズ剤、艶消しおよび耐インク用サイズ剤、製紙用のテールタイ(tail tie)接着剤およびピックアップ接着剤、浮上、洗浄および酵素処理におけるリサイクル用紙の脱インクなどが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、農業用途に好適であり得る。上記農業用途として、動物飼料、分散剤、ドリフト制御剤、カプセル化、種子コーティング剤、種子テープ、スプレー被着剤、水性スプレーおよびスプレーエマルション、水溶性梱包材、除草剤、殺虫剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の別の態様において、上記星形高分子は、他の用途にも好適であり得る。上記他の用途としては、水性および溶剤型塗料組成物、水性および溶剤型潤滑剤、水性および溶剤型粘度指数調整剤、塗料、可塑剤、消火剤、曇り止め、泡止め剤(antifoaming agents)、不凍物質、スキーワックスおよびスノーボードワックス、下剤、腐食防止剤、洗剤、歯科用印象材、歯科用充填材、セラミックおよび煉瓦形成、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネートに用いられるポリオールなどのプレポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。レオロジー調節剤の用途のため、高いゲル強度、塩存在下および温度上昇での安定性、高いずり減粘特性を実現し、汎用低粘度可溶性集積物を形成し、そして沈降、流れおよび平滑化、たるみ、スパッタリング等の特性を最適化するためにそれらのレオロジープロファイルを調整するための添加剤との相乗作用を有するという特徴を備える。
〔図面の簡単な説明〕
以下の図面は、開示されたプロセスの態様を例示するが、当該プロセスの範囲を、検討された実施例に限定するものではない。
図1.実施例1の高分子重合開始剤(macroinitiator)、重合体分鎖および星形高分子のGPC曲線。
図2a.実施例1−4にて調製された星形高分子の水溶液の粘度とずり速度。
図2b.図2aの拡大図。
図3a.界面活性剤系(6.4重量%のSLES)における異なる重合体の水溶液の粘度とずり速度との比較。
図3b.図3aの拡大図。
図4.界面活性剤系(6.4重量%のSLES)における(実施例1の)星形高分子の濃度に対する動的粘度の依存性。
図5.(実施例1の)星形高分子の水溶液における、界面活性剤(SLES)の濃度に対する動的粘度の依存性。
図6a.ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のSLES)における様々な量の星形高分子を含む水溶液の粘度とずり速度。
図6b.図6aの拡大図。
図7.星形高分子の水溶液の温度に対する粘度の依存性。
図8a.ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のSLES、2.5重量%のCH)における異なる重合体の水溶液の粘度とずり速度との比較。
図8b.図8aの拡大図。
図9.界面活性剤系(6.4重量%のSLES、2.5重量%のCH)における(実施例1の)星形高分子の濃度に対する動的粘度の依存性。
図10.(実施例1の)星形高分子の水溶液における、界面活性剤(SLES)の濃度に対する動的粘度の依存性。
図11a.ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のCB、2.5重量%のSLES)における異なる重合体の水溶液の粘度とずり速度との比較。
図11b.図11aの拡大図。
図12a.ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のCB、2.5重量%のSLES)における(実施例1の)星形高分子の水溶液の粘度とずり速度。
図12b.図12aの拡大図。
図13.ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のCB、2.5重量%のSLES)における星形高分子の水溶液における、pHに対する動的粘度の依存性。
図14.(実施例1の)星形高分子の水溶液における、pHに対する動的粘度の依存性。
図15.ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のCB、2.5重量%のSLES)における星形高分子の水溶液における、NaClの濃度に対する動的粘度の依存性。
図16.相分離した水およびヒマワリ油(左)、並びに(実施例1の)星形高分子の乳化性(右)を示した図。
〔発明の詳細な説明〕
「溶解度」または「可溶性の」との用語は、1cmのキュベット中、STPにて、ある成分を溶媒と混合して試験した場合に、当該混合物に対する紫外光/可視光の極小波長またはその前後の波長における光線透過率が少なくとも40%(例えば、少なくとも50%、70%、85%、または少なくとも95%)であることを意味するものとして理解される。
均一なゲルまたは均一な溶液を示すために使用される「クリア(clear)」との用語は、1cmのキュベット中、STPにて、ゲルまたは溶液について試験した場合に、当該ゲルまたは当該溶液に対する紫外光/可視光の極小波長またはその前後の波長における光線透過率が少なくとも40%(例えば、少なくとも50%、70%、85%、または少なくとも95%)であることを意味するものとして理解される。
「水溶性の単量体」との用語は、STPにて、水中において、少なくとも約10重量%の溶解度を有する単量体であることを意味するものとして理解される。例えば、水溶性の単量体は、STPにて、水中において、少なくとも15重量%、20重量%、25重量%、または少なくとも30重量%の溶解度を有し得る。
「水不溶性の単量体」との用語は、水溶性の単量体よりも水に対する溶解度が低い単量体を意味するものとして理解され、例えば、当該水不溶性の単量体は、STPにて、水中において、約5重量%未満(例えば、1重量%未満、または0.5重量%未満)の溶解度を有する。
「水溶性星形高分子」との用語は、必要に応じて水酸化ナトリウムを用いてpHが8以下に調整された水中において、少なくとも5g/Lの濃度、例えば、8g/L〜100g/L(例えば、少なくとも10g/L、12g/L、15g/Lまたは少なくとも20g/L)の濃度にて溶解可能な星形高分子であることを意味するものとして理解される。例えば、水溶性星形高分子が少なくとも10g/Lの水への溶解度を有するということには、約1Lの水中に少なくとも10gの星形高分子を投入し、必要に応じて、結果得られる混合物のpHが約8となるように(例えば、塩基(例えば、水酸化ナトリウム)を用いて)pHを調整することによって当該混合物を中和し、100℃以下の温度にて約60分以下の時間激しく撹拌し、星形高分子を溶解させ、STPにおける溶解度をテストすることが含まれ得る。
「油溶性星形高分子」との用語は、鉱油中において、少なくとも5g/Lの濃度、例えば、8g/L〜100g/L(例えば、少なくとも10g/L、12g/L、15g/Lまたは少なくとも20g/L)の濃度にて溶解可能な星形高分子であることを意味するものとして理解される。例えば、油溶性星形高分子が少なくとも10g/Lの油への溶解度を有するということには、約1Lの鉱油中に少なくとも10gの星形高分子を投入し、100℃以下の温度にて約60分以下の時間激しく撹拌し、星形高分子を溶解させ、STPにおける溶解度をテストすることが含まれ得る。
「親水性」との用語は、ある物質(例えば、重合体分鎖または重合体分鎖中のセグメント)に関して、当該物質が、水溶性であり、かつ、HLB値が8以上(例えば、16〜20)である、あるいは、18以上、19以上または19.5以上である水溶性セグメントを含むことを意味するものとして理解される。特定の実施形態において、親水性セグメントは、少なくとも75モル%の水溶性の単量体残基(例えば、80モル%〜100モル%、または、少なくとも85モル%、90モル%、95モル%、若しくは97モル%)の水溶性の単量体残基を含み得る。
「疎水性」との用語は、ある物質(例えば、重合体分鎖または重合体分鎖中のセグメント)に関して、上記物質が、水不溶性であり、かつ、HLB値が8未満、例えば、HLB値が7未満である疎水性セグメントを含むことを意味するものとして理解される。特定の実施形態において、疎水性セグメントは、少なくとも75モル%の水不溶性の単量体残基(例えば、80モル%〜100モル%、または、少なくとも85モル%、90モル%、95モル%、若しくは97モル%)の水不溶性の単量体残基を含み得る。
「親ミセル性(micelle-philic)」、「親ミセル性部分(micelle-philic moiety)」または「親ミセル性重合体セグメント(micelle-philic polymeric segment)」との用語は、それぞれ、星形高分子(部分、単量体、単量体残基、または重合体セグメントが含まれる)の、水性環境においてミセルとの会合を引き起こすために十分な疎水性を有する任意の部分、単量体、単量体残基、または重合体セグメントを意味するものとして理解される。例えば、上記会合は、上記部分がミセルに組み込まれることを含んでもよく、混合物(例えば、界面活性剤を含有する系(例えば、界面活性剤を含有する水系))の粘度を増加させることを含んでもよい。好適な親ミセル性基としては、C以上の尾部、またはフッ素修飾されたC以上の尾部を有する炭化水素基を含み得る。例えば、好適な星形高分子または重合体に含まれる親ミセル性、親ミセル性部分または親ミセル性重合体セグメントの増粘性は、水中増粘−ずり減粘試験(Thickening and Shear Thinning in Water Test)、SLES界面活性剤相溶性試験(SLES Surfactant Compatibility Test)、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験(Hybrid SLES-CH Surfactant Compatibility Test)、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験(Hybrid CB-SLES Surfactant Compatibility Test)、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験(Hybrid CB-SLES Surfactant with NaCl Compatibility Test)、リタベート20界面活性剤相溶性試験(Ritabate 20 Surfactant Compatibility Test)、APG界面活性剤相溶性試験(APG Surfactant Compatibility Test)、温度安定性試験(Temperature Stability Test)、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験(pH Efficiency Range in Hybrid CB / SLES Surfactant Test)、pH効率範囲試験(pH Efficiency Range Test)またはそれらの組み合わせに基づいて決定され得る。
「界面活性剤系増粘単量体」、「界面活性剤系増粘単量体残基」、または「界面活性剤系増粘重合体セグメント」との用語は、それぞれ、側鎖を有する任意の部分、単量体、単量体残基、または重合体セグメントを意味するものとして理解され、当該側鎖は、好適な星形高分子または重合体に含まれる場合に、混合物中または溶液中の界面活性剤と結合し得る、または結合するように修飾され得る側鎖であって、界面活性剤を含有する系中に好適な星形高分子または重合体が存在しない場合に対して、界面活性剤を含有する系(例えば、界面活性剤を含有する水系(例えば水性混合物または水溶液))の粘度を増加させる特性を好適な星形高分子または重合体に提供する側鎖である。例えば、いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、好適な星形高分子の、界面活性剤を含有する系の粘度を増加させる能力、すなわち、増粘能力に対する、界面活性剤系増粘単量体、界面活性剤系増粘単量体残基、または界面活性剤系増粘重合体セグメントの影響は、好適な星形高分子または重合体に含まれる場合の界面活性剤系増粘単量体、界面活性剤系増粘単量体残基、または界面活性剤系増粘重合体セグメントが、界面活性剤系に存在する場合のミセルと会合、またはミセルを形成した結果であり得る。例えば、好適な星形高分子または重合体に含まれる界面活性剤系増粘単量体、界面活性剤系増粘単量体残基、または界面活性剤系増粘重合体セグメントの増粘性は、水中増粘−ずり減粘試験、SLES界面活性剤相溶性試験、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験、リタベート20界面活性剤相溶性試験、APG界面活性剤相溶性試験、温度安定性試験、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験、pH効率範囲試験またはそれらの組み合わせに基づいて決定され得る。
「界面活性剤系増粘星形高分子」または「界面活性剤によって修飾された星形高分子」との用語は、側鎖を有する任意の星形高分子または重合体を意味するものとして理解され、当該側鎖は、混合物中または溶液中の界面活性剤と結合し得る、または結合するように修飾され得る側鎖であって、界面活性剤を含有する系中に好適な星形高分子または重合体が存在しない場合に対して、界面活性剤を含有する系(例えば、界面活性剤を含有する水系(例えば水性混合物または水溶液))の粘度の増加をもたらす側鎖である。例えば、いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、界面活性剤を含有する系の粘度の増加、すなわち、増粘は、界面活性剤系に存在する場合のミセルと会合、またはミセルを形成する、好適な星形高分子または重合体の能力の結果であり得る。例えば、星形高分子または重合体の増粘性は、水中増粘−ずり減粘試験、SLES界面活性剤相溶性試験、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験、リタベート20界面活性剤相溶性試験、APG界面活性剤相溶性試験、温度安定性試験、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験、pH効率範囲試験またはそれらの組み合わせに基づいて決定され得る。
「単量体残基(monomer residue)」または「単量体残基(monomeric residue)」との用語は、対応する単量体の重合から生じる残基を意味することが理解される。例えば、アクリル酸の単量体(または、例えば、アクリル酸t−ブチルエステルを含むがこれに限定されない、アクリル酸の酸保護誘導体といった、アクリル酸の誘導体)の重合に由来する重合体は、PAAと称され、アクリル酸の単量体残基の繰り返し単位(すなわち、「−CH(COH)CH−」)を含む、重合体セグメントを与える。例えば、スチレンの単量体の重合に由来する重合体は、PStと称され、スチレンの単量体残基の繰り返し単位(すなわち、「−CH(C)CH−」)を含む、重合体セグメントを与える。例えば、ジビニルベンゼンの単量体の重合に由来する重合体は、ジビニルベンゼンの単量体残基の繰り返し単位(すなわち、「−CHCH(C)CHCH−」)を含む、重合体セグメントを与える。
「乳化剤」との用語は、5,000MW未満の分子量を有する両親媒性化合物を観測できる程度の濃度(重量%)にて含む成分を意味することが理解される。乳化剤は、通常、疎水性部(尾部)および親水性部(頭部)の双方を含む直鎖型有機化合物、すなわち両親媒性である。乳化剤の例としては、アルキルベンゼンスルホネート、アルカンスルホネート、オレフィンスルホネート、アルキルエーテルスルホネート、グリセロールエーテルスルホネート、α−メチルエステルスルホネート、スルホ脂肪酸、アルキルサルフェート、脂肪アルコールエーテルサルフェート、グリセロールエーテルサルフェート、ヒドロキシ混合エーテルサルフェート、モノグリセリド(エーテル)サルフェート、脂肪酸アミド(エーテル)サルフェート、モノアルキルスルホサクシネートおよびジアルキルスルホサクシネート、モノアルキルスルホサクシナメートおよびジアルキルスルホサクシナメート、スルホトリグリセリド、エーテルカルボン酸およびその塩、脂肪酸イセチオネート、脂肪酸サルコシネート、脂肪酸タウリド、アシルラクチレート、アシルタルトレート、アシルグルタメート、アシルアスパレート、アルキルオリゴグルコシドサルフェート、タンパク質脂肪酸縮合物(特に、小麦ベースの植物性生成物)、アルキル(エーテル)ホスフェート、アルキルベタイン、アルキルアミドベタイン、アミノプロピオネート、アミノグリシネート、イミダゾリニウムベタイン、並びに、スルホベタインが挙げられるが、これらに限定されない。
「乳化剤を含まない」との用語は、製剤において、実質的に乳化剤を含んでいない(例えば、組成全体に対して0.1重量%未満の乳化剤、組成全体に対して0.05重量%未満の乳化剤、組成全体に対して0.01重量%未満の乳化剤、または乳化剤が存在しない)製剤を意味することが理解される。
「分解性単位」との用語は、ブレーカー、またはブレーカー環境に曝された場合に切断される、星形高分子中の1つ以上の化学結合を意味することが理解される。例えば、分解性単位は、エステル結合、アミド結合、ペプチド結合、エーテル結合、ジスルフィド結合、リン酸エステル結合、またはシロキサン結合を含み得る。特定の実施形態において、1つ以上の分解性単位は、核の中、重合体分鎖の中、重合体セグメントの中、重合体分鎖を核に接合させる接合部、重合体分鎖もしくは重合体セグメント、またはそれらの組み合わせの単量体残基の側鎖の中に存在し得る。
「ブレーカー(breaker)」との用語は、分解性単位(単数または複数)中の1つ以上の化学結合を切断する、化学物質等の物質または添加剤を意味することが理解される。例えば、ブレーカーは、鉱酸(例えば、塩酸)、酢酸、リン酸、硫酸、またはフッ化水素酸等の酸;アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム)、アルカリ土類金属水酸化物、または水酸化アンモニウム等の塩基;分解性単位から構成される化学結合を切断することができる任意の酵素等の酵素;過酸化アンモニウム、過酸化水素、グルコースもしくは他の糖の分解物、または漂白剤等の酸化剤;アルカリ金属イオン(ナトリウムイオンまたはカリウムイオン等)を含んでいる塩(例えば、炭酸ナトリウム)、アルカリ土類金属イオン(カルシウムイオンまたはマグネシウムイオン等)を含んでいる塩、アンモニウムイオンを含んでいる塩、炭酸イオンを含んでいる塩、炭酸水素イオンを含んでいる塩、リン酸イオンを含んでいる塩、ケイ酸イオンを含んでいる塩、ハロゲンイオン(塩化物イオンまたはフッ化物イオン等)を含んでいる塩(例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、または塩化マグネシウム)等の塩;鉱物を含み得る。
「ブレーカー環境(breaker environment)」との用語は、星形高分子または重合体に含まれる分解性単位から構成される化学結合を切断する、もしくは切断を促進する星形高分子または重合体の能力、および/または、粘度を増加させる星形高分子または重合体の能力を低減する、またはもはや不可能にし、結果的に混合物または溶液の粘度の低下をもたらすような混合物または溶液の状態または局所環境のいずれかを形成することによって混合物または溶液の粘度の減少を引き起こす刺激環境を意味することが理解される。
「刺激環境」との用語は、温度(例えば、高温、例えば、華氏450度以上、例えば、華氏600度以上または華氏800度以上;または低温、例えば、華氏−30度未満、例えば、華氏−50度未満または華氏−50度未満)、塩分(例えば、高塩濃度、例えば、3重量%以上、例えば、5重量%以上、10重量%以上、15重量%以上、20重量%以上、または25重量%以上)、機械的(例えば高ずり速度)、光(例えば、明または暗)、または化学的(例えば、高pHもしくは低pH、または他の化学的トリガー)を含むと理解される。
特定の実施形態において、重合体組成物、任意の特定の星形高分子上の重合体分鎖の数は、組成物の合成に使用される合成プロセスに起因して、各組成物中の星形高分子の集合によって変動する。上記プロセスは、「分鎖ファースト法」と呼称され、以下において詳細に説明される。複数の星形高分子における重合体分鎖の数にはばらつきがあるため、重合体分鎖の数r、sおよびt等の重合体分鎖の数は、分鎖の数の平均値として表される。本発明の星形高分子の重合体分鎖または核の中の単量体単位同士は、C−C共有結合によって連結し得る。特定の実施形態において、C−C共有結合は分解し難くなると考えられるため、星形高分子は、過酷な環境(非常に大きい/非常に小さいpH、または強い酸化剤の存在下)において、有効な増粘剤として機能し得る。
特定の実施形態において、界面活性剤を含有する系の粘度を増加するために好適な界面活性剤系増粘高分子が提供され、上記界面活性剤系増粘高分子は、
a)核;
b)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含む少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
c)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含み、
上記第2の重合体分鎖は、
i)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
ii)上記親水性重合体セグメントに共有結合している更なるセグメント、を含み、
上記更なるセグメントは、C以上のアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアクリレート、C以上のアルキルアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアルキルアクリレート、C以上のアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアクリルアミド、C以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C以上のアルキルビニルエーテル、C以上のアルケニルビニルエーテル、C以上のアルキルアリルエーテル、またはC以上のアルケニルアリルエーテルを含む重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成されている。
特定の実施形態において、上記界面活性剤系増粘高分子は式Aにて表され得る:
式A [(P1)q1−Core−[(P3)q3−(P2)q2
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された第1の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成された第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された第2の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している第1の重合体分鎖の数を表し、かつ、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している第2の重合体分鎖の数を表す)。
特定の実施形態において、上記界面活性剤系増粘高分子は式Bにて表され得る:
Figure 0006689210
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された第1の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成された第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された第2の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P4は、独立して、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成された第3の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P5は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された第3の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
q4は、独立して、P4における単量体残基の数を表し、
q5は、独立して、P5における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している第1の重合体分鎖の数を表し、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している第2の重合体分鎖の数を表し、かつ、
tは、独立して、上記Coreに共有結合している第3の重合体分鎖の数を表す)。
特定の実施形態において、界面活性剤によって修飾された星形高分子であって、
i)核;
ii)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含む少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
iii)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含み、
上記第2の重合体分鎖は、
a)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
b)[L−G−L−G]によって表される少なくとも1つのペンダント部分を備えた更なるセグメント、を含み得る、星形高分子が提供される:
(式中、
は、独立して、上記界面活性剤の親水性部分の残基を表し、
は、独立して、上記界面活性剤の疎水性部分の残基を表し、
は、独立して、Gを上記更なるセグメントに結合させる連結基または共有結合を表し、かつ、
は、独立して、GとGとを連結する連結基または共有結合を表す)。
特定の実施形態において、界面活性剤を含有する水系の粘度を増加する方法は、界面活性剤系増粘高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含んでいてもよく、上記界面活性剤系増粘高分子は式Cにて表され得る:
式C [(P1)q1−Core−[(P3)q3−(P2)q2
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第1の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、少なくとも1つの第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、
1)少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分を含む重合した骨格;または、
2)重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基、から構成され、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第2の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第1の重合体分鎖の数を表し、かつ、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第2の重合体分鎖の数を表す)。
特定の実施形態において、界面活性剤を含有する水系の粘度を増加する方法は、界面活性剤系増粘高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含んでいてもよく、上記界面活性剤系増粘高分子は式Dにて表され得る:
Figure 0006689210
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第1の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、少なくとも1つの第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、
1)少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分を含む重合した骨格;または、
2)重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基、から構成され、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第2の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P4は、独立して、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第3の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
P5は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第3の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
q4は、独立して、P4における単量体残基の数を表し、
q5は、独立して、P5における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第1の重合体分鎖の数を表し、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第2の重合体分鎖の数を表し、かつ、
tは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第3の重合体分鎖の数を表す)。
特定の実施形態において、界面活性剤を含有する水系の粘度を増加する方法は、界面活性剤系増粘高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含んでいてもよく、上記界面活性剤系増粘高分子は、
a)核;
b)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含む少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
c)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含んでいてもよく、
上記第2の重合体分鎖は、
i)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
ii)上記親水性重合体セグメントに共有結合している更なるセグメント、を含み、
上記更なるセグメントは、C以上のアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアクリレート、C以上のアルキルアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアルキルアクリレート、C以上のアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアクリルアミド、C以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C以上のアルキルビニルエーテル、C以上のアルケニルビニルエーテル、C以上のアルキルアリルエーテル、またはC以上のアルケニルアリルエーテルを含む重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成されている。
特定の実施形態において、界面活性剤を含有する水系の粘度を増加する方法は、界面活性剤によって修飾された星形高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含んでいてもよく、上記界面活性剤によって修飾された星形高分子は、
i)核;
ii)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含む少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
iii)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含み、
上記第2の重合体分鎖は、
a)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
b)[L−G−L−G]によって表される少なくとも1つのペンダント部分を備えた更なるセグメント、を含み得る:
(式中、
は、独立して、上記界面活性剤の親水性部分の残基を表し、
は、独立して、上記界面活性剤の疎水性部分の残基を表し、
は、独立して、Gを上記更なるセグメントに結合させる連結基または共有結合を表し、かつ、
は、独立して、GとGとを連結する連結基または共有結合を表す)。
特定の実施形態において、星形高分子の核は、架橋された核(例えば、架橋された重合体核または疎水性の架橋された重合体核)であり得る。上記核に対して好適な架橋された単量体は、重合条件下で架橋をもたらすことが可能な全ての化合物が包含される。好適な架橋単量体としては、限定されないが、二官能性または多官能性の架橋剤(二官能性、三官能性、四官能性、五官能性または六官能性の架橋剤等、例えば、二官能性、三官能性、四官能性の(メタ)アクリレート、二官能性、三官能性、四官能性のスチレン、および、他の多官能性または多官能性の(multi- or poly-functional)架橋剤)が挙げられる。星形高分子の核を形成するために使用され得る好適な架橋単量体としては、限定されないが、多官能性単量体、例えば、六官能性単量体、五官能性単量体、四官能性単量体、三官能性単量体、または二官能性単量体が含まれ得る。例えば、架橋単量体は、疎水性単量体または親水性単量体(疎水性の多官能性単量体または親水性の多官能単量体等、例えば、疎水性の二官能性単量体または親水性の二官能性単量体)であり得る。例えば、架橋単量体は、疎水性の架橋剤であってもよく、疎水性の架橋剤としては、限定されないが、1,2−ジビニルベンゼン、1,3−ジビニルベンゼン、1,4−ジビニルベンゼン、1,2−エタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,5−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ(エチレングリコール)ジアクリレート(DEGlyDA)、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、アリルメタクリレート、またはアリルアクリレートが挙げられる。例えば、架橋単量体は、ジ(エチレングリコール)ジアクリレート(DEGlyDA)またはジビニルベンゼンであり得る。例えば、架橋単量体は、ジビニルベンゼンであり得る。
特定の実施形態において、星形高分子は複数の重合体分鎖を含んでいてもよく、例えば、星形高分子は、重合体分鎖の平均の数が、5と5,000との間、例えば、10と250との間、10と500との間、10と750との間、500と750との間、10と1,000との間、10と2,500との間、200と5,000との間、200と4,000との間、200と2,000との間、200と1,000との間、200と750との間、500と5,000との間、600と1,500との間、600と2,000との間、600と3,000との間、2,500と5,000との間、1,000と2,500との間、1,500と3,000との間、550と1,000との間、550と2,000との間、550と3,000との間、550と4,000との間、550と5,000との間、の範囲である重合体分鎖を含んでいてもよい。
特定の実施形態において、星形高分子の重合体分鎖は、親水性重合体セグメント(例えば、水溶性重合体セグメント)、疎水性重合体セグメント、または界面活性剤系増粘重合体セグメントを含み得る。親水性重合体セグメントは、例えば、水溶性重合体セグメントであってもよく、ポリ(アクリル酸)、ポリ(2−ヒドロキシエチルアクリレート)、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(エチレングリコール)メタクリレート、または四級化ポリ(ジメチルアミノエチルメタクリレート)、重合体セグメントを含み得る。疎水性重合体セグメントは、例えば、ポリスチレンもしくは置換されたポリスチレン、ポリ(アルキル(メタ)アクリレート)または炭化水素をベースとした重合体セグメントを含み得る。好適な炭化水素をベースとしたセグメントは、低分子量α−オレフィンを含み得る。低分子量α−オレフィンは市販されており、高分子量種は、エチレンまたはエチレン・プロピレン混合物の短鎖重合によって調製され得る[Kaneyoshi, H.; Inoue, Y.; Matyjaszewski, K. Macromolecules 2005, 38, 5425-5435.]。
重合体分鎖または重合体分鎖のセグメント(例えば、星形高分子のP1、P3、またはP5(または任意にP2に含まれる)等に対する重合体分鎖の重合体セグメント)を形成するために使用され得る好適な親水性単量体は、限定されないが、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、スチレンスルホン酸、以下を含む保護された、および非保護のアクリル酸およびメタクリル酸を含み得る:アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、α−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、オクチルアクリレート;メチルメタクリレート;エチルメタクリレート;n−ブチルメタクリレート;イソブチルメタクリレート;t−ブチルメタクリレート;2−エチルヘキシルメタクリレート;デシルメタクリレート;メチルエタクリレート;エチルエタクリレート;n−ブチルエタクリレート;イソブチルエタクリレート;t−ブチルエタクリレート;2−エチルヘキシルエタクリレート;デシルエタクリレート;2,3−ジヒドロキシプロピルアクリレート;2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレート;2−ヒドロキシエチルアクリレート;2−ヒドロキシプロピルアクリレート;ヒドロキシプロピルメタクリレート;グリセリルモノアクリレート;グリセリルモノエタクリレート;グリシジルメタクリレート;グリシジルアクリレート;アクリルアミド;メタクリルアミド;エタクリルアミド;N−メチルアクリルアミド;N,N−ジメチルアクリルアミド;N,N−ジメチルメタクリルアミド;N−エチルアクリルアミド;N−イソプロピルアクリルアミド;N−ブチルアクリルアミド;N−t−ブチルアクリルアミド;N,N−ジ−n−ブチルアクリルアミド;N,N−ジエチルアクリルアミド;N−オクチルアクリルアミド;N−オクタデシルアクリルアミド;N,N−ジエチルアクリルアミド;N−フェニルアクリルアミド;N−メチルメタクリルアミド;N−エチルメタクリルアミド;N−ドデシルメタクリルアミド;N,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミド;四級化N,N−ジメチルアミノエチルアクリルアミド;N,N−ジメチルアミノエチルメタクリルアミド;四級化N,N−ジメチルアミノエチルメタクリルアミド;N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート;N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート;四級化N,N−ジメチル−アミノエチルアクリレート;四級化N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート;2−ヒドロキシエチルアクリレート;2−ヒドロキシエチルメタクリレート;2−ヒドロキシエチルエタクリレート;グリセリルアクリレート;2−メトキシエチルアクリレート;2−メトキシエチルメタクリレート;2−メトキシエチルエタクリレート;2−エトキシエチルアクリレート;2−エトキシエチルメタクリレート;2−エトキシエチルエタクリレート;マレイン酸;無水マレイン酸およびそのハーフエステル;フマル酸;イタコン酸;無水イタコン酸およびそのハーフエステル;クロトン酸;アンゲリカ酸;ジアリルジメチルアンモニウムクロリド;ビニルピロリドン;ビニルイミダゾール;メチルビニルエーテル;メチルビニルケトン;マレイミド;ビニルピリジン;ビニルピリジン−N−オキシド;ビニルフラン;スチレンスルホン酸およびその塩;アリルアルコール;クエン酸アリル;酒石酸アリル;酢酸ビニル;ビニルアルコール;ビニルカプロラクタム;ビニルアセトアミド;またはビニルホルムアミド。例えば、親水性単量体としては、保護された、および、非保護のアクリル酸、例えば、メタクリル酸、エタクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、α−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、オクチルアクリレート;メチルアクリレート;メチルメタクリレート;メチルエタクリレート;エチルアクリレート;エチルメタクリレート;エチルエタクリレート;n−ブチルアクリレート;n−ブチルメタクリレート;n−ブチルエタクリレート;2−エチルヘキシルアクリレート;2−エチルヘキシルメタクリレート;2−エチルヘキシルエタクリレート;N−オクチルアクリルアミド;2−メトキシエチルアクリレート;2−ヒドロキシエチルアクリレート;N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート;N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート;アクリル酸;メタクリル酸;N−t−ブチルアクリルアミド;N−sec−ブチルアクリルアミド;N,N−ジメチルアクリルアミド;N,N−ジブチルアクリルアミド;N,N−ジヒドロキシエチルアクリルアミド;2−ヒドロキシエチルアクリレート;2−ヒドロキシエチルメタクリレート;ベンジルアクリレート;4−ブトキシカルボニルフェニルアクリレート;ブチルアクリレート;4−シアノブチルアクリレート;シクロヘキシルアクリレート;ドデシルアクリレート;2−エチルヘキシルアクリレート;ヘプチルアクリレート;イソブチルアクリレート;3−メトキシブチルアクリレート;3−メトキシプロピルアクリレート;メチルアクリレート;N−ブチルアクリルアミド;N,N−ジブチルアクリルアミド;エチルアクリレート;メトキシエチルアクリレート;ヒドロキシエチルアクリレート;またはジエチレングリコールエチルアクリレートが含まれ得る。例えば、親水性単量体としては、保護された、および、非保護のアクリル酸、例えば、メタクリル酸、エタクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、α−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、オクチルアクリレート;2−ヒドロキシエチルアクリレート;N−イソプロピルアクリルアミド;エチレングリコールメタクリレート、(ポリエチレングリコール)メタクリレート;または四級化ジメチルアミノエチルメタクリレートが含まれ得る。例えば、親水性単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、2−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、ビニルピロリドン、ビニルピリジン、スチレンスルホン酸、PEG−メタクリレート、2−(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート、2−(トリメチルアミノ)エチルメタクリレート、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アクリル酸、無水アクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレート、メタクリル酸、4−メタクリロキシエチルトリメリット酸無水物、3−メタクリロイル−(I)−リジン、o−ニトロベンジルメタクリレート、2−プロペン−1−スルホン酸、2−スルホエチルメタクリレート、トリクロロアクリル酸、4−ビニル安息香酸、アクリルアミド類、2−(N,N−ジメチルアミノ)−エチルアクリレート、N−[2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル]メタクリルアミド、2−(N,N−ジメチルアミノ)−エチルメタクリレート、3−ジメチルアミノネオペンチルアクリレート、N−[3−(N,N−メチルアミノ)プロピル]アクリルアミド、N−[3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル]メタクリルアミド、2−N−モルフォリノエチルアクリレート、2−N−モルフォリノエチルメタクリレート、3−メタクリロイル−(1)−リジン、N,N−ジアリルアミン、ジアリルジメチル、2−アミノエチルメタクリルアミド、N−(2−アミノエチル)メタクリルアミド塩酸塩、N−(3−アミノプロピル)−メタクリルアミド塩酸塩、N−(t−BOC−アミノプロピル)−アクリルアミド、2−(t−ブチルアミノ)エチルメタクリレート、2−(N,N−ジエチルアミノ)−エチルメタクリレート(DEAEMA)、2−ジイソプロピルアミノエチルメタクリレートが含まれ得る。例えば、親水性単量体として、アクリル酸が含まれ得る。
重合体分鎖または重合体分鎖のセグメント(例えば、星形高分子のP4(または任意にP2に含まれる)等に対する重合体分鎖の重合体セグメント)を形成するために使用され得る好適な疎水性単量体は、限定されないが、スチレン、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、デシルアクリレート、メチルメタクリレート;エチルメタクリレート;n−ブチルメタクリレート;イソブチルメタクリレート;t−ブチルメタクリレート;2−エチルヘキシルメタクリレート;オクチルメタクリレート;デシルメタクリレート;メチルエタクリレート;エチルエタクリレート;n−ブチルエタクリレート;イソブチルエタクリレート;t−ブチルエタクリレート;2−エチルヘキシルエタクリレート;オクチルエタクリレート;デシルエタクリレート;2,3−ジヒドロキシプロピルアクリレート;2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレート;2−ヒドロキシプロピルアクリレート;ヒドロキシプロピルメタクリレート;グリシジルメタクリレート;グリシジルアクリレート、アクリルアミド類、スチレン;1つ以上のC〜C12の直鎖型または枝分かれ型のアルキル基によって任意に置換されたスチレン;またはアルキルアクリレートを含み得る。例えば、疎水性単量体には、スチレン;α−メチルスチレン;t−ブチルスチレン;p−メチルスチレン;メチルメタクリレート;またはt−ブチルアクリレートが含まれ得る。例えば、疎水性単量体には、スチレンが含まれ得る。特定の実施形態において、疎水性単量体は、保護された官能基を有し得る。
特定の実施形態において、界面活性剤系増粘重合体セグメントを形成するために(例えば、重合体セグメントP2を形成するために)使用され得る好適な界面活性剤系増粘単量体は、限定されないが、アルキルアクリレート類、アクリルアミド類、スチレン類、ビニルピリジン類、ビニルエーテル類およびアリルエーテル類を含み得る。例えば、好適な界面活性剤系増粘単量体は、以下の式I〜Vの1つによって表され得る:
Figure 0006689210
(式中、
、R、およびRは、独立して、水素、メチル、エチル、またはC3−18アルキル、例えば、C3−6アルキル、C6−12アルキル、もしくはC12−18アルキルを表し、上記アルキルは分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
およびRは、独立して、C13以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、もしくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、またはRがC以上である場合、Rは、独立して、C11以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、もしくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表してもよく、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、C19以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、もしくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、またはRがC以上である場合、Rは、独立して、C13以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、もしくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表してもよく、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、水素、C1−18アルキル、−C1−18アルキル−(O−C1−6アルキル)を表し、またはRであり、またはRであり、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、C以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、−C以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、C以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、−C以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、あるいは、
、R、R、R、Rは、独立して、界面活性剤の疎水性部、脂質の疎水性部、または脂肪アルコールの疎水性部を表し、
、A、AおよびAは、独立して、CH、CR10、またはNを表し、A、A、AおよびAのうち少なくとも2つは、CHまたはCR10であり、
10は、独立して、水素、C1−10アルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、C1−10アルコキシを表し、上記アルキルまたはアルコキシは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
Yは、独立して、共有結合、−O−、−S−、−N(H)−、−N(R)−、−(CO)−、−S(O)−、−S(O)−、−S(O)N(R)−、−(CO)N(R)−、−N(R)−(CO)−、−(CO)O−、または−O−(CO)−を表し、
は、独立して、共有結合、エチレングリコール、ポリ(エチレングリコール)、ポリエーテル、ポリアミド、C1−6アルキル、−(CO)N(R)−、−N(R)−(CO)−、−(CO)O−、−O−(CO)−、もしくはそれらの組み合わせを表し、または独立して、存在せず、あるいは、
は、独立して、界面活性剤の親水性部、脂質の親水性部、または脂肪アルコールの親水性部を表し、
は、独立して、(CH1−40、C1−40アルキル、(O−C2−6アルキル)、または(C2−6アルキル)−(O−C2−6アルキル)を表し、上記アルキルは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、かつ、
nは、独立して、1〜1000の範囲の値を表す)。
特定の実施形態において、R、R、およびRは、独立して、水素、メチル、エチル、またはC3−18アルキル、例えば、C3−6アルキル、C6−12アルキル、もしくはC12−18アルキルを表し;上記アルキルは分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよい。特定の実施形態において、RおよびRは、独立して、水素またはメチルを表してもよい。特定の実施形態において、RおよびRは、独立して、C3−6アルキル、C6−12アルキル、またはC12−18アルキルを表し;上記アルキルは分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよい。
特定の実施形態において、式(I)によって表わされるアクリレートのRは、限定されないが、C13以上のアルキルアクリレート;C13−40アルキルアクリレート;C14以上のアルキルアクリレート;C16以上のアルキルアクリレート;C18以上のアルキルアクリレート;C11以上のアルキルアルキルアクリレート;C11−40アルキルアルキルアクリレート;C14以上のアルキルアルキルアクリレート;C16以上のアルキルアルキルアクリレート;またはC18以上のアルキルアルキルアクリレートを含んでいてもよい。例えば、式(I)によって表わされる上記アルキルアクリレートは、限定されないが、10−ウンデセニルアクリレート、ラウリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、ステアリルアクリレート、またはベヘニルアクリレートを含んでいてもよい。例えば、式(I)によって表わされるアルキルメタクリレートは、限定されないが、ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、ヘキサデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベヘニルメタクリレート、またはポリ(エチレングリコール)ベヘニルエーテルメタクリレートを含んでいてもよい。例えば、式(I)によって表わされるアルキルエタクリレートは、限定されないが、ラウリルエタクリレート、トリデシルエタクリレート、ヘキサデシルエタクリレート、またはステアリルエタクリレートを含んでいてもよい。特定の実施形態において、式(I)によって表わされるアクリレートのRは、限定されないが、以下を含んでいる飽和脂肪族アルキル部分を含んでいてもよい:トリデシル部分、イソトリデシル部分、ミリスチル部分、ペンタデシル部分、セチル部分、パルミチル部分、ヘプタデシル部分、ステアリル部分、ノナデシル部分、アラキジル部分、ヘンエイコシル部分、ベヘニル部分、リグノセリル部分、セリル(ヘプタコサニル)(ceryl (heptacosanyl))部分、モノタニル部分、ノナコサニル部分、ミリシル部分、ドトリアコンタニル部分、ゲジル(geddyl)部分、またはセトステアリル部分。
特定の実施形態において、式(I)によって表わされるアクリレートのRは、限定されないが、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、またはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を含んでいてもよく;上記−C以上のアルキルは、C6−12アルキル、C11−20アルキル、C18−30アルキル、またはC20−40アルキルであってもよく;上記−C以上のアルケニルは、C6−12アルケニル、C11−20アルケニル、C18−30アルケニル、またはC20−40アルケニルであってもよく;それぞれのアルキル部分は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;それぞれのアルケニル部分は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、一価不飽和または多価不飽和であってもよく、共役型または非共役型であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよい。
特定の実施形態において、式(I)によって表わされるアクリレートのRは、限定されないが、C以上のアルケニルアクリレート;C6−40アルケニルアクリレート;C以上のアルケニルアクリレート;C10以上のアルケニルアクリレート;C12以上のアルケニルアクリレート;C14以上のアルケニルアクリレート;C18以上のアルケニルアクリレート;C以上のアルケニルアルキルアクリレート;C6−40アルケニルアルキルアクリレート;C以上のアルケニルアルキルアクリレート;C10以上のアルケニルアルキルアクリレート;C12以上のアルケニルアルキルアクリレート;C14以上のアルケニルアルキルアクリレート;またはC18以上のアルケニルアルキルアクリレートを含んでいてもよい。例えば、式(I)によって表わされるアクリレートのRは、限定されないが、一価不飽和脂肪族アルキル部分または多価不飽和脂肪族アルキル部分(例えば、ジ、トリ、テトラ、ペンタ、またはヘキサ不飽和脂肪族アルキル部分等)のどちらか一方を含んでいてもよい。特定の実施形態において、上記不飽和脂肪族アルキル部分は、以下を含んでいてもよい:ミリストレイル部分、パルミトレイル部分、サピエニル部分、オレイル部分、エライジル(elaidyl)部分、バクセニル(vaccenyl)部分、リノレイル部分、リノエライジル部分、α−リノレニル部分、アラキドニル部分、エイコサペンタエノイル部分、エルシル(erucyl)部分、またはドコサヘキサエノイル部分。
特定の実施形態において、式(II)によって表わされるアクリルアミドのRは、限定されないが、C19以上のアルキルアクリルアミド;C19−40アルキルアクリルアミド;C19以上のアルキルアクリルアミド;C19以上のアルキルアクリルアミド;C19以上のアルキルアクリルアミド;C13以上のアルキルアルキルアクリルアミド;C13−40アルキルアルキルアクリルアミド;C14以上のアルキルアルキルアクリルアミド;C16以上のアルキルアルキルアクリルアミド;またはC18以上のアルキルアルキルアクリルアミドを含んでいてもよい。特定の実施形態において、式(II)によって表わされるアクリルアミドのRは、限定されないが、飽和脂肪族アルキル部分(例えば、トリデシル部分、イソトリデシル部分、ミリスチル部分、ペンタデシル部分、セチル部分、パルミチル部分、ヘプタデシル部分、ステアリル部分、ノナデシル部分、アラキジル部分、ヘンエイコシル部分、ベヘニル部分、リグノセリル部分、セリル(ヘプタコサニル)部分、モノタニル部分、ノナコサニル部分、ミリシル部分、ドトリアコンタニル部分、ゲジル部分、またはセトステアリル部分等)を含んでいてもよい。
特定の実施形態において、式(II)によって表わされるアクリルアミドのRは、限定されないが、C以上のアルケニルアクリルアミド;C6−40アルケニルアクリルアミド;C以上のアルケニルアクリルアミド;C10以上のアルケニルアクリルアミド;C12以上のアルケニルアクリルアミド;C14以上のアルケニルアクリルアミド;C18以上のアルケニルアクリルアミド;C以上のアルケニルアルキルアクリルアミド;C6−40アルケニルアルキルアクリルアミド;C以上のアルケニルアルキルアクリルアミド;C10以上のアルケニルアルキルアクリルアミド;C12以上のアルケニルアルキルアクリルアミド;C14以上のアルケニルアルキルアクリルアミド;またはC18以上のアルケニルアルキルアクリルアミドを含んでいてもよい。特定の実施形態において、式(II)によって表わされるアクリルアミドのRは、限定されないが、一価不飽和脂肪族アルキル部分または多価不飽和脂肪族アルキル部分(例えば、ジ、トリ、テトラ、ペンタ、またはヘキサ不飽和脂肪族アルキル部分等)のどちらか一方を含んでいてもよい。特定の実施形態において、上記不飽和脂肪族アルキル部分は、以下を含んでいてもよい:ミリストレイル部分、パルミトレイル部分、サピエニル部分、オレイル部分、エライジル部分、バクセニル部分、リノレイル部分、リノエライジル部分、α−リノレニル部分、アラキドニル部分、エイコサペンタエノイル部分、エルシル部分、またはドコサヘキサエノイル部分。
特定の実施形態において、式(II)によって表わされるアクリルアミドのRは、限定されないが、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、またはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を含んでいてもよく;上記−C以上のアルキルは、C6−12アルキル、C11−20アルキル、C18−30アルキル、またはC20−40アルキルであってもよく;上記−C以上のアルケニルは、C6−12アルケニル、C11−20アルケニル、C18−30アルケニル、またはC20−40アルケニルであってもよく;それぞれのアルキル部分は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;それぞれのアルケニル部分は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、一価不飽和または多価不飽和であってもよく、共役型または非共役型であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよい。
特定の実施形態において、Rは、独立して、水素;C1−18アルキルまたは−C1−18アルキル−(O−C1−6アルキル)を表してもよく、上記C1−18アルキルは、例えば、メチル、エチル、C1−10アルキル、C3−18アルキル、C3−6アルキル、C6−12アルキル、またはC12−18アルキルであってもよく;且つ、それぞれのアルキル部分は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよいか;または、Rであるか、もしくはRである。
特定の実施形態において、式(III)のR部分は、限定されないが、C13以上のアルキル部分(例えば、C13−40アルキル部分;C14以上のアルキル部分;C16以上のアルキル部分;C18以上のアルキル部分;またはC20以上のアルキル部分等)を含んでいてもよい。例えば、式(III)のR部分は、限定されないが、10−ウンデセニル部分、ラウリル部分、トリデシル部分、ヘキサデシル部分、ステアリル部分、ベヘニル部分、リグノセリル部分、セリル(ヘプタコサニル)部分、モノタニル部分、ノナコサニル部分、ミリシル部分、ドトリアコンタニル部分、ゲジル部分、またはセトステアリル部分を含んでいてもよい。
特定の実施形態において、式(III)のR部分は、限定されないが、C以上のアルケニル部分(例えば、C6−40アルケニル部分;C以上のアルケニル部分;C10以上のアルケニル部分;C12以上のアルケニル部分;C14以上のアルケニル部分;C18以上のアルケニル部分;またはC20以上のアルケニル部分等)を含んでいてもよい。式(III)のR部分は、一価不飽和脂肪族アルキル部分または多価不飽和脂肪族アルキル部分(例えば、ジ、トリ、テトラ、ペンタ、またはヘキサ不飽和脂肪族アルキル部分等)のどちらか一方を含む、不飽和脂肪族アルキル部分を含んでいてもよい。特定の実施形態において、上記不飽和脂肪族アルキル部分は、以下を含んでいてもよい:ミリストレイル部分、パルミトレイル部分、サピエニル部分、オレイル部分、エライジル部分、バクセニル部分、リノレイル部分、リノエライジル部分、α−リノレニル部分、アラキドニル部分、エイコサペンタエノイル部分、エルシル部分、またはドコサヘキサエノイル部分。
特定の実施形態において、式(III)のR部分は、限定されないが、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、またはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を含んでいてもよく;上記−C以上のアルキルは、C6−12アルキル、C11−20アルキル、C18−30アルキル、またはC20−40アルキルであってもよく;上記−C以上のアルケニルは、C6−12アルケニル、C11−20アルケニル、C18−30アルケニル、またはC20−40アルケニルであってもよく;それぞれのアルキル部分は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;それぞれのアルケニル部分は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、一価不飽和または多価不飽和であってもよく、共役型または非共役型であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよい。
特定の実施形態において、式(IV)によって表わされるビニルエーテルは、限定されないが、C以上のアルキルビニルエーテル;C2−40アルキルビニルエーテル;C以上のアルキルビニルエーテル;C12以上のアルキルビニルエーテル;C18以上のアルキルビニルエーテル;C以上のアルケニルビニルエーテル;C以上のアルケニルビニルエーテル;C以上のアルケニルビニルエーテル;C6−40アルケニルビニルエーテル;C以上のアルケニルビニルエーテル;C10以上のアルケニルビニルエーテル;C12以上のアルケニルビニルエーテル;C14以上のアルケニルビニルエーテル;またはC18以上のアルケニルビニルエーテルを含んでいてもよい。特定の実施形態において、式(IV)によって表わされるビニルエーテルのRは、限定されないが、飽和脂肪族アルキル部分(例えば、トリデシル部分、イソトリデシル部分、ミリスチル部分、ペンタデシル部分、セチル部分、パルミチル部分、ヘプタデシル部分、ステアリル部分、ノナデシル部分、アラキジル部分、ヘンエイコシル部分、ベヘニル部分、リグノセリル部分、セリル(ヘプタコサニル)部分、モノタニル部分、ノナコサニル部分、ミリシル部分、ドトリアコンタニル部分、ゲジル部分、またはセトステアリル部分等)を含んでいてもよい。特定の実施形態において、式(IV)によって表わされるビニルエーテルのRは、限定されないが、一価不飽和脂肪族アルキル部分または多価不飽和脂肪族アルキル部分(例えば、ジ、トリ、テトラ、ペンタ、またはヘキサ不飽和脂肪族アルキル部分等)のどちらか一方を含んでいてもよい。特定の実施形態において、上記不飽和脂肪族アルキル部分は、以下を含んでいてもよい:ミリストレイル部分、パルミトレイル部分、サピエニル部分、オレイル部分、エライジル部分、バクセニル部分、リノレイル部分、リノエライジル部分、α−リノレニル部分、アラキドニル部分、エイコサペンタエノイル部分、エルシル部分、またはドコサヘキサエノイル部分。
特定の実施形態において、式(IV)によって表わされるビニルエーテルのRは、限定されないが、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、またはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を含んでいてもよく;上記−C以上のアルキルは、C2−6アルキル、C6−12アルキル、C11−20アルキル、C18−30アルキル、またはC20−40アルキルであってもよく;上記−C以上のアルケニルは、C3−6アルケニルC6−12アルケニル、C11−20アルケニル、C18−30アルケニル、またはC20−40アルケニルであってもよく;それぞれのアルキル部分は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;それぞれのアルケニル部分は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、一価不飽和または多価不飽和であってもよく、共役型または非共役型であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよい。
特定の実施形態において、式(V)によって表わされる界面活性剤系増粘単量体は、限定されないが、C以上のアルキルアリルエーテル;C1−40アルキルアリルエーテル;C以上のアルキルアリルエーテル;C以上のアルキルアリルエーテル;C以上のアルキルアリルエーテル;C10以上のアルキルアリルエーテル;C12以上のアルキルアリルエーテル;C18以上のアルキルアリルエーテル;C以上のアルケニルアリルエーテル;C以上のアルケニルアリルエーテル;C以上のアルケニルアリルエーテル;C10以上のアルケニルアリルエーテル;C12以上のアルケニルアリルエーテル;C14以上のアルケニルアリルエーテル;またはC18以上のアルケニルアリルエーテルを含んでいてもよい。特定の実施形態において、式(V)によって表わされる界面活性剤系増粘単量体のRは、限定されないが、飽和脂肪族アルキル部分(例えば、トリデシル部分、イソトリデシル部分、ミリスチル部分、ペンタデシル部分、セチル部分、パルミチル部分、ヘプタデシル部分、ステアリル部分、ノナデシル部分、アラキジル部分、ヘンエイコシル部分、ベヘニル部分、リグノセリル部分、セリル(ヘプタコサニル)部分、モノタニル部分、ノナコサニル部分、ミリシル部分、ドトリアコンタニル部分、ゲジル部分、またはセトステアリル部分等)を含んでいてもよい。特定の実施形態において、式(V)によって表わされる界面活性剤系増粘単量体のRは、限定されないが、一価不飽和脂肪族アルキル部分または多価不飽和脂肪族アルキル部分(例えば、ジ、トリ、テトラ、ペンタ、またはヘキサ不飽和脂肪族アルキル部分等)のどちらか一方を含む、不飽和脂肪族アルキル部分を含んでいてもよい。特定の実施形態において、上記不飽和脂肪族アルキル部分は、以下を含んでいてもよい:ミリストレイル部分、パルミトレイル部分、サピエニル部分、オレイル部分、エライジル部分、バクセニル部分、リノレイル部分、リノエライジル部分、α−リノレニル部分、アラキドニル部分、エイコサペンタエノイル部分、エルシル部分、またはドコサヘキサエノイル部分。
特定の実施形態において、式(V)によって表わされる界面活性剤系増粘単量体のRは、限定されないが、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、またはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を含んでいてもよく;上記−C以上のアルキルは、C1−6アルキル、C6−12アルキル、C11−20アルキル、C18−30アルキル、またはC20-40アルキルであってもよく;上記−C以上のアルケニルは、C3−6アルケニルC6−12アルケニル、C11−20アルケニル、C18−30アルケニル、またはC20〜40アルケニルであってもよく;それぞれのアルキル部分は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;それぞれのアルケニル部分は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、一価不飽和または多価不飽和であってもよく、共役型または非共役型であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよい。
特定の実施形態において、任意にL、L、またはLおよびLを備える、界面活性剤系増粘重合体セグメントP2の調製において採用され得る界面活性剤系増粘単量体の可変のR、R、R、R、またはRは、独立して、界面活性剤の疎水性部、脂質の疎水性部、または脂肪アルコールの疎水性部から得られてもよく、または調製されてもよい。例えば、任意にL、L、またはLおよびLを備える、可変のR、R、R、R、またはRの選択は、界面活性剤相溶性の星形高分子または重合体によって濃縮され得る特定の界面活性剤混合物、溶液、または系によって決定されてもよい。特定の実施形態において、濃縮され得る特定の界面活性剤混合物、溶液、または系に含まれる界面活性剤の疎水性部は、界面活性剤相溶性を増強している重合体セグメントP2の調製において採用され得る1つ以上の界面活性剤相溶性を増強している単量体に関する、式(I)〜(V)の可変のR、R、R、R、またはRとして選択されてもよい。
特定の実施形態において、可変のLは、独立して、(CH1−40(例えば、(CH1−10、(CH10−20、(CH18−30、(CH20−40、(CH1−4、(CH3−8、または(CH5−10等);C1−40アルキル(例えば、C1−10アルキル、C10−20アルキル、C18−30アルキル、C20−40アルキル、C1−4アルキル、C3−8アルキル、またはC5−10アルキル等);(O−C2−6アルキル);または(C2−6アルキル)−(O−C2−6アルキル)を表してもよく;上記アルキルは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、且つ1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって任意に置換されていてもよく;且つ、nは、独立して、1〜1000の範囲の値(例えば、1〜100、20〜80、50〜500、350〜750、200〜400、または600〜1000の範囲の値等)を表す。
特定の実施形態において、適切な界面活性剤系増粘単量体は、界面活性剤系増粘重合体セグメントを形成するために、例えば、重合体セグメントP2を形成するために使用されてもよく、適切な界面活性剤系増粘単量体は、限定されないが、ポリ(エチレングリコール)ベヘニルエーテルメタクリレート;10−ウンデセニルメタクリレート、ラウリルアクリレート、トリデシルアクリレート、ヘキサデシルアクリレート、ステアリルアクリレート、ベヘニルアクリレート、ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、ヘキサデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベヘニルメタクリレート、ラウリルエタクリレート、トリデシルエタクリレート、ヘキサデシルエタクリレート、ステアリルエタクリレート、ポリ(プロピレングリコール)アクリレート、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテルアクリレート、ポリ(プロピレングリコール)4−ノニルフェニルエーテルアクリレート、ポリ(エチレングリコール)フェニルエーテルアクリレート、ポリ(プロピレングリコール)メチルエーテルアクリレート、ポリ(エチレングリコール)メタクリレート、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテルメタクリレート、ポリ(エチレングリコール)ベヘニルエーテルメタクリレート、N−オクタデシルアクリルアミド、N−ドデシルメタクリルアミド、任意に1つ以上のC−C18直鎖または分岐鎖アルキル基で置換されたスチレン;ビニルデカノエート、ビニルネオデカノエート、ビニルネオノナノエート、ビニルラウレート、ビニルステアレート、アリルヘプタフルオロブチレート、アリルヘプタフルオロイソプロピルエーテル、アリル1H,1H−ペンタデカフルオロオクチルエーテル、アリルペンタフルオロベンゼン、アリルペルフルオロヘプタノエート、アリルペルフルオロノナノエート、アリルペルフルオロオクタノエート、アリルテトラフルオロエチルエーテル、アリルトリフルオロアセテート、ビス(ヘキサフルオロイソプロピル)イタコネート、ビス(ヘキサフルオロイソプロピル)マレエート、ビス(ペルフルオロオクチル)イタコネート、ビス(ペルフルオロオクチル)マレエート、ビス(トリフルオロエチル)イタコネート、ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)マレエート、2−(N−ブチルペルフルオロオクタンスルファミド)エチルアクリレート、トリヒドロペルフルオロヘプチルアクリレート、トリヒドロペルフルオロヘプチルメタクリレート、トリヒドロペルフルオロウンデシルアクリレート、トリヒドロペルフルオロウンデシルメタクリレート、2−(N−エチルペルフルオロオクタンスルファミド)エチルアクリレート、2−(N−エチルペルフルオロオクタンスルファミド)エチルメタクリレート、2−フルオロエチルアクリレート、2−フルオロエチルメタクリレート、テトラヒドロペルフルオロデシルアクリレート、テトラヒドロペルフルオロデシルメタクリレート、1H,1H−ヘプタフルオロブチルアクリルアミド、ヘプタフルオロブチルアクリレート、1H,1H−ヘプタフルオロブチルメタクリルアミド、1H,1H−ヘプタフルオロ−n−ブチルメタクリレート、1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロノニルアクリレート、1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロノニルメタクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチルアクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルアクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタクリレート、ペンタフルオロベンジルアクリレート、ペンタフルオロベンジルメタクリレート、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ペンタフルオロフェニルメタクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルアクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12−ヘンエイコサフルオロドデシルメタクリレート、ペルフルオロシクロヘキシル−1,4−ジメチルジメタクリレート、ペルフルオロシクロヘキシルメチルアクリレート、ペルフルオロシクロヘキシルメチルメタクリレート、ペルフルオロシクロペンテン、ペルフルオロヘプトキシポリ(プロピルオキシ)アクリレート、ペルフルオロヘプトキシポリ−(プロピルオキシ)メタクリレート、ペルフルオロオクトキシ−ポリ(イソ−ブトキシ)−2−クロロプロポキシ−1,2−プロピルジアクリレート、モノ−ペルフルオロオクチルマレエート、モノ−ペルフルオロオクチルイタコネート、ペルフルオロオクチルアクリレート、1H,1H−ペルフルオロオクチルアクリレート、1H,1H−ペルフルオロオクチルメタクリレート、ポリペルフルオロエチレングリコールジアクリレート、ポリペルフルオロエチレングリコールジメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロ−1,4−ブタンジオールジアクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロ−1,4−ブタンジオールジメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、1,1,5,5−テトラヒドロペルフルオロ−1,5−ペンタンジオールジメタクリレート、トリフルオロエチル酸イタコネート、モノ−トリフルオロエチル酸マレエート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、3−(トリフルオロメチル)ベンジルアクリレート、3−(トリフルオロメチル)ベンジルメタクリレート、1−(トリフルオロメチル)ビニルアセテート、4−ビニルベンジルヘキサフルオロイソプロピルエーテル、4−ビニルベンジルペルフルオロオクタノエート、ビニルヘプタフルオロブチレート、ビニルペルフルオロヘプタノエート、ビニルペルフルオロノナノエート、ビニルペルフルオロオクタノエート、ビニルトリフルオロアセテート、ヘキサフルオロイソプロピルイタコネート、ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレートおよびそれらの混合物を含んでいてもよい。
特定の実施形態において、適切な界面活性剤系増粘重合体セグメント(例えば、P2または更なるセグメント等)は、式Eによって表わされる部分を含んでいてもよい:
Figure 0006689210
(式中、
11、R12、R13は、独立して、水素、メチル、エチル、またはC3−18アルキル、例えば、C3−6アルキル、C6−12アルキル、もしくはC12−18アルキルを表し;上記アルキルは分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;
14は、独立して、C1−12ヒドロカルビル、−C1−12ヒドロカルビル−(O−C1−6ヒドロカルビル)、−C1−12ヒドロカルビル−((CO)O−C1−6ヒドロカルビル)、−C1−12ヒドロカルビル−((CO)NH−C1−6ヒドロカルビル)を表し;それぞれのヒドロカルビル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和(アルキル)または不飽和(アルケニル)であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;
15は、独立して、C13−40ヒドロカルビル、−C13−40ヒドロカルビル−(O−C1−6ヒドロカルビル)、−C13−40ヒドロカルビル−((CO)O−C1−6ヒドロカルビル)、−C13−40ヒドロカルビル−((CO)NH−C1−6アルキル)であって;それぞれのヒドロカルビル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和(アルキル)または不飽和(アルケニル)であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;または、界面活性剤の疎水性部分、脂質の疎水性部分、または脂肪アルコールの疎水性部分を表し、
Yは、共有結合、エチレングリコール、ポリ(エチレングリコール)、ポリエーテル、ポリアミド、C1−6アルキル、もしくはそれらの組み合わせを表し、または独立して、存在せず、
mは、独立して、1〜500の範囲の値を表し、
nは、独立して、1〜500の範囲の値を表し、且つ、
wは、独立して、1〜1000の範囲の値を表す)。
特定の実施形態において、式Eによって表わされる部分におけるR11、R12、およびR13は、独立して、水素、メチル、エチル、またはC3−18アルキル、例えば、C3−6アルキル、C6−12アルキル、またはC12−18アルキルを表してもよく;上記アルキルは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよい。特定の実施形態において、R11、R12、およびR13は、独立して、水素またはメチルを表してもよい。特定の実施形態において、R11、R12、およびR13は、独立して、C3−6アルキル、C6−12アルキル、またはC12−18アルキルを表してもよく;上記アルキルは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよい。
特定の実施形態において、式Eによって表わされる部分におけるR14は、独立して、C1−12ヒドロカルビル、−C1−12ヒドロカルビル−(O−C1−6ヒドロカルビル)、−C1−12ヒドロカルビル−((CO)O−C1−6ヒドロカルビル)、−C1−12ヒドロカルビル−((CO)NH−C1−6ヒドロカルビル)を表してもよく;上記C1−12ヒドロカルビル部は、C1−12アルキル、例えば、メチル、エチル、C3−12アルキル、C3−6アルキル、C6−12アルキル、もしくはC4−8アルキルを表してもよく、またはC3−12アルケニル、例えば、C3−6アルケニル、C6−12アルケニル、もしくはC4−8アルケニルを表してもよく;上記C1−6ヒドロカルビル部は、C1−6アルキル、例えば、メチル、エチル、もしくはC3−6アルキルを表してもよく、またはC3−6アルケニル、例えば、C4−6アルケニルを表してもよく;上記アルキルは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;上記アルケニル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、一価不飽和または多価不飽和であってもよく、共役型または非共役型であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;且つ、wは、独立して、1〜1000の範囲の値(例えば、1〜100、20〜80、50〜500、350〜750、200〜400、または600〜1000の範囲の値等)を表す。
特定の実施形態において、式Eによって表わされる部分におけるR15は、独立して、C13−40ヒドロカルビル、−C13−40ヒドロカルビル−(O−C1−6ヒドロカルビル)、−C13−40ヒドロカルビル−((CO)O−C1−6ヒドロカルビル)、C13−40ヒドロカルビル−((CO)NH−C1−6アルキル)を表してもよく;上記C13−40ヒドロカルビル部は、C13−40アルキル、例えば、C13−18アルキル、C13−20アルキル、C18−30アルキル、もしくはC30−40アルキルを表してもよく、または、C13−40アルケニル、例えば、C13−18アルケニル、C13−20アルケニル、C18−30アルケニル、もしくはC30−40アルケニルを表してもよく;上記C1−6ヒドロカルビル部は、C1−6アルキル、例えば、メチル、エチル、もしくはC3−6アルキルを表してもよく、またはC3−6アルケニル、例えば、C4−6アルケニルを表してもよく;上記アルキルは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;上記アルケニル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、一価不飽和または多価不飽和であってもよく、共役型または非共役型であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;且つ、wは、独立して、1〜1000の範囲の値(例えば、1〜100、20〜80、50〜500、350〜750、200〜400、または600〜1000の範囲の値等)を表す。
特定の実施形態において、式Eによって表わされる部分における可変のmは、独立して、1〜500の範囲の値(例えば、1〜100、20〜80、50〜500、350〜500、200〜400、または100〜250の範囲の値等)を表す。
特定の実施形態において、式Eによって表わされる部分における可変のnは、独立して、1〜500の範囲の値(例えば、1〜100、20〜80、50〜500、350〜500、200〜400、または100〜250の範囲の値等)を表す。
適切な星形高分子は、重合体分鎖を含んでいてもよく、これらは、同じタイプまたは異なるタイプであり、且つ単独重合体、共重合体であり、多重ブロックセグメントを含み、多重ブロック性(blocky)セグメント、ランダムセグメント、グラジエントセグメント、または特定のものではないセグメントを含んでいる。特定の実施形態において、上記星形高分子は、例えば、1つ以上の分鎖型(例えば、2つ以上の、3つ以上の、4つ以上の、または5つ以上の分鎖型等)を含んでいてもよい。適切な分鎖型は、限定されないが、単独重合体分鎖、共重合体分鎖(例えば、ランダム共重合体分鎖、ブロック共重合体分鎖、もしくはブロック性共重合体分鎖等)またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。例えば、星形高分子は、単独重合体分鎖および共重合体分鎖(例えば、ブロック共重合体分鎖等)を含んでいてもよい。適切な分鎖型はまた、限定されないが、界面活性剤系増粘分鎖、親水性分鎖、疎水性分鎖、親ミセル性分鎖、または両親媒性分鎖を含んでいてもよい。特定の実施形態において、星形高分子分鎖は、親水性単量体残基を含んでいる親水性重合体セグメント、界面活性剤系増粘単量体残基を含んでいる界面活性剤系増粘セグメント、親ミセル性単量体残基を含んでいる親ミセル性セグメント、疎水性単量体残基を含んでいる疎水性重合体セグメント、両親媒性単量体残基を含んでいる両親媒性重合体セグメント、またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。例えば、特定の実施形態において、星形高分子は、単独重合体分鎖および共重合体分鎖(例えば、親水性単独重合体分鎖、親水性重合体セグメントおよび界面活性剤系増粘重合体セグメントを含んでいる共重合体分鎖、並びに親水性重合体セグメントおよび疎水性重合体セグメントを含んでいる共重合体分鎖等)を含んでいてもよい。
適切な星形高分子は、親水性重合体セグメント(例えば、P1、P3、またはP5)を含んでいてもよく、親水性重合体セグメントは、親水性単独重合体セグメントまたは親水性共重合体セグメントを含んでいてもよく、親水性共重合体セグメントは、1つ以上(例えば、2つ以上)重合した親水性単量体の単量体残基の繰り返し単位を含み、例えば、親水性セグメントブロック共重合体セグメント、親水性セグメントブロック性共重合体セグメント、親水性グラジエント共重合体セグメント、または親水性ランダム共重合体セグメントである。
適切な星形高分子は、界面活性剤系増粘重合体セグメント(例えば、P2)を含んでいてもよく、界面活性剤系増粘重合体セグメントは、界面活性剤系増粘単独重合セグメントまたは界面活性剤系増粘共重合セグメントを含んでいてもよく、界面活性剤系増粘共重合セグメントは、1つ以上(例えば、2つ以上)重合した界面活性剤系増粘単量体の単量体残基と、任意に1つ以上(例えば、2つ以上)重合した疎水性または親水性単量体の単量体残基と、の繰り返し単位を含んでいる。界面活性剤系増粘共重合セグメントは、界面活性剤系増粘セグメントブロック共重合体セグメント、界面活性剤系増粘グラジエント共重合体セグメント、または界面活性剤系増粘ランダム共重合体セグメントであってもよい。特定の実施形態において、1つ以上の、または2つ以上の、重合した疎水性または親水性の単量体の単量体残基が、界面活性剤系増粘共重合体セグメント中に存在している。例えば、界面活性剤系増粘共重合セグメントは、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントであってもよく、これらは、1つ以上(例えば、2つ以上)重合した界面活性剤系増粘単量体の単量体残基と、1つ以上(例えば、2つ以上)重合した疎水性単量体の単量体残基と、の繰り返し単位を含んでいる。例えば、界面活性剤系増粘共重合セグメントは、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントであってもよく、これらは、1つ以上(例えば、2つ以上)重合した界面活性剤系増粘単量体の単量体残基と、1つ以上(例えば、2つ以上)重合した親水性単量体の単量体残基と、の繰り返し単位を含んでいる。特定の実施形態において、界面活性剤系増粘共重合セグメントは、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントであってもよく、これらは、1つ以上(例えば、2つ以上)重合した界面活性剤系増粘単量体の単量体残基と、1つ以上(例えば、2つ以上)重合した疎水性単量体の単量体残基と、1つ以上(例えば、2つ以上)重合した親水性単量体の単量体残基と、の繰り返し単位を含んでいる。
適切な星形高分子は、疎水性重合体セグメント(例えば、P4)を含んでいてもよく、疎水性重合体セグメントは、疎水性単独重合体セグメントまたは疎水性共重合体セグメントを含んでいてもよく、疎水性共重合体セグメントは、1つ以上(例えば、2つ以上)重合した疎水性単量体の単量体残基の繰り返し単位を含み、例えば、疎水性セグメントブロック共重合体セグメント、疎水性セグメントブロック性共重合体セグメント、疎水性グラジエント共重合体セグメント、または疎水性ランダム共重合体セグメントである。
適切な星形高分子は、分鎖、例えば、星形高分子の核に共有結合している重合体分鎖を含んでいてもよい。特定の実施形態において、星形高分子の分鎖は、架橋(例えば、架橋剤(例えば、疎水性の二官能性架橋剤または親水性の二官能性架橋剤)による架橋等)によって、星形高分子の核に共有結合されていてもよい。例えば、星形高分子の分鎖(例えば、ミクト(mikto)星形高分子の単独重合体分鎖およびブロック共重合体分鎖またはブロック性共重合体分鎖等)は、架橋剤による(例えば、疎水性の二官能性架橋剤または親水性の二官能性架橋剤による)分鎖の末端の架橋によって核を形成するために、共に共有結合されてもよい。
適切な星形高分子は、種々の重合長さおよび/または重合度の分鎖を含んでいてもよい。特定の実施形態において、例えば、星形高分子は、単独重合体分鎖およびブロック共重合体分鎖またはブロック性共重合体分鎖を含んでいてもよく、上記単独重合体分鎖は、ブロック共重合体分鎖またはブロック性共重合体分鎖に関して、より短い重合長さおよび/またはより小さい重合度である。特定の実施形態において、例えば、星形高分子は、単独重合体分鎖およびブロック共重合体分鎖を含んでいてもよく、上記ブロック共重合体分鎖またはブロック性共重合体分鎖は、上記単独重合体分鎖に関して、より長い重合長さおよび/またはより大きい重合度である。特定の実施形態において、星形高分子は、親水性単独重合体分鎖およびブロック共重合体分鎖を含んでいてもよく、ブロック共重合体分鎖は、以下を含んでいる:(i)星形の核に対して遠位の疎水性重合体セグメントおよび星形の核に対して近位の親水性重合体セグメント(共重合体分鎖の疎水性重合体セグメントの遠位部分は、親水性単独重合体分鎖の遠位部分を越えて伸びる。)、並びに(ii)星形の核に対して遠位の界面活性剤系増粘重合体セグメントおよび星形の核に対して近位である親水性重合体セグメント(共重合体分鎖の界面活性剤系増粘重合体セグメントの遠位部分は、親水性単独重合体分鎖の遠位部分を越えて伸びる。)。例えば、星形高分子は、重合した親水性単量体残基を含んでいる親水性単独重合体分鎖とブロック共重合体分鎖とを含んでいてもよく、ブロック共重合体分鎖は以下を含んでいる:(i)星形の核に対して遠位の疎水性重合体セグメントおよび星形の核に対して近位である親水性重合体セグメント(遠位の疎水性重合体セグメントは、親水性単独重合体分鎖の、核に関して最遠位の部分を越えて伸びる、および/または、共重合体分鎖の近位の親水性重合体セグメントの遠位部分は、親水性単独重合体分鎖の、核に関して最遠位の部分を越えて伸びる。)、並びに(ii)星形の核に対して遠位の界面活性剤系増粘重合体セグメントおよび星形の核に対して近位である親水性重合体セグメント(遠位の界面活性剤系増粘重合体セグメントは、親水性単独重合体分鎖の、核に関して最遠位の部分を越えて伸びる、および/または、共重合体分鎖の近位の親水性重合体セグメントの遠位部分は、親水性単独重合体分鎖の、核に関して最遠位の部分を越えて伸びる。)。
特定の実施形態において、星形高分子は、親水性単独重合体分鎖およびブロック共重合体分鎖またはブロック性共重合体分鎖を含んでいてもよく、ブロック共重合体分鎖またはブロック性共重合体分鎖は、以下を含んでいる:(i)星形の核に対して遠位の疎水性重合体セグメントおよび星形の核に対して近位である親水性重合体セグメント(共重合体分鎖の親水性重合体セグメントの重合度は、親水性単独重合体分鎖の重合度を上回り、例えば、親水性単独重合体分鎖の重合度を20%上回り(例えば、30%〜300%、40%〜250%、50%〜200%、75%〜250%、または100%〜500%)、その結果、共重合体分鎖の親水性重合体セグメントの遠位部分は、親水性単独重合体分鎖の遠位部分を越えて伸びる)、並びに(ii)星形の核に対して遠位の界面活性剤系増粘重合体セグメントおよび星形の核に対して近位である親水性重合体セグメント(共重合体分鎖の親水性重合体セグメントの重合度は、親水性単独重合体分鎖の重合度を上回り、例えば、親水性単独重合体分鎖の重合度を20%上回り(例えば、30%〜300%、40%〜250%、50%〜200%、75%〜250%、または100%〜500%)、その結果、共重合体分鎖の親水性重合体セグメントの遠位部分は、親水性単独重合体分鎖の遠位部分を越えて伸びる)。
特定の実施形態において、適切な星形高分子は、核および複数の重合体分鎖を含んでいてもよく、複数の重合体分鎖は、以下を含んでいる:(i)親水性重合体セグメントを含んでいる、少なくとも第1の重合体分鎖、(ii)星形の核に対して遠位の界面活性剤系増粘重合体セグメントおよび星形の核に対して近位の親水性重合体セグメントを含んでいる、少なくとも第2の重合体分鎖、並びに、任意に、(iii)星形の核に対して遠位の疎水性重合体セグメントおよび星形の核に対して近位の親水性重合体セグメントを含んでいる、少なくとも第3の重合体分鎖。複数の重合体分鎖の1つ以上は、単独重合体の重合体分鎖、共重合体の重合体分鎖、ブロック共重合体の重合体分鎖、ブロック性共重合体の重合体分鎖、グラジエント共重合体の重合体分鎖、またはランダム共重合体の重合体分鎖であってもよく、且つ同一のまたは異なる重合度を有していてもよい。複数の重合体分鎖中の重合体セグメントの1つ以上は、単独重合体の重合体セグメント、共重合体の重合体セグメント、ブロック共重合体の重合体セグメント、ブロック性共重合体の重合体セグメント、グラジエント共重合体の重合体セグメント、またはランダム共重合体の重合体セグメントであってもよく、且つ同一のまたは異なる重合度を有していてもよい。
特定の実施形態において、少なくとも第1の重合体分鎖の親水性重合体セグメントは、重合した親水性単量体の複数個の単量体残基を含んでいてもよく、親水性重合体セグメントは、同一のまたは異なる重合度を有していてもよく、且つ重合した親水性単量体の5〜2000単量体残基(例えば、10〜2000;50〜500;50〜400;50〜300;50〜200;100〜250;125〜175;150〜300;300〜800;400〜800;500〜800;600〜800;600〜1000;800〜1500;1000〜2000;1500〜2000;または550〜1000単量体残基)の範囲で含んでいてもよい。
特定の実施形態において、少なくとも第2の重合体分鎖の界面活性剤系増粘重合体セグメントは、重合した界面活性剤系増粘単量体の複数個の単量体残基を含んでいてもよく、界面活性剤系増粘重合体セグメントは、同一のまたは異なる重合度を有していてもよく、且つ重合した界面活性剤系増粘単量体の1〜500単量体残基(例えば、1〜450;1〜400;1〜350;10〜425;10〜500;10〜400;10〜300;10〜200;10〜100;10〜75;10〜50;10〜40;10〜30;10〜20;10〜15;15〜25;20〜30;20〜40;20〜50;20〜250;30〜200;50〜200;50〜100;200〜400;150〜300;300〜500;250〜450;50〜150;1〜10;5〜15;7〜30;1〜60;1〜50;1〜45;5〜40;8〜35;10〜30;12〜25;14〜22;15〜30;17〜35;または5〜20単量体残基)の範囲で含んでいてもよい。特定の実施形態において、少なくとも第2の重合体分鎖の親水性重合体セグメントは、重合した親水性単量体の複数個の単量体残基を含んでいてもよく、親水性重合体セグメントは、同一のまたは異なる重合度を有していてもよく、且つ重合した親水性単量体の10〜5000単量体残基(例えば、10〜4000;10〜3000;10〜2000;10〜1000;10〜500;50〜500;50〜400;50〜300;50〜200;100〜250;125〜175;150〜300;300〜800;400〜800;500〜800;600〜800;600〜1000;800〜1500;1000〜2000;1500〜2000;2000〜5000;2500〜4500;3000〜5000;または550〜1000単量体残基)の範囲で含んでいてもよい。
特定の実施形態において、少なくとも第3の重合体分鎖の疎水性重合体セグメントは、重合した疎水性単量体の複数個の単量体残基を含んでいてもよく、界面活性剤系増粘重合体セグメントは、同一のまたは異なる重合度を有していてもよく、且つ重合した疎水性単量体の1〜500単量体残基(例えば、1〜450;1〜400;1〜350;10〜425;10〜500;10〜400;10〜300;10〜200;10〜100;10〜75;10〜50;10〜40;10〜30;10〜20;10〜15;15〜25;20〜30;20〜40;20〜50;20〜250;30〜200;50〜200;50〜100;200〜400;150〜300;300〜500;250〜450;50〜150;1〜10;5〜15;7〜30;1〜60;1〜50;1〜45;5〜40;8〜35;10〜30;12〜25;14〜22;15〜30;17〜35;または5〜20単量体残基)の範囲で含んでいてもよい。特定の実施形態において、少なくとも第3の重合体分鎖の親水性重合体セグメントは、重合した親水性単量体の複数個の単量体残基を含んでいてもよく、親水性重合体セグメントは、同一のまたは異なる重合度を有していてもよく、且つ重合した親水性単量体の10〜5000単量体残基(例えば、10〜4000;10〜3000;10〜2000;10〜1000;10〜500;50〜500;50〜400;50〜300;50〜200;100〜250;125〜175;150〜300;300〜800;400〜800;500〜800;600〜800;600〜1000;800〜1500;1000〜2000;1500〜2000;2000〜5000;2500〜4500;3000〜5000;または550〜1000単量体残基)の範囲で含んでいてもよい。
特定の実施形態において、重合体セグメントは、1つ以上の重合した単量体の単量体残基を、5〜100%(例えば、1つ以上の重合した単量体の単量体残基を、5〜95%、例えば、5〜90%;5〜80%;5〜75%;5〜70%;5〜60%;5〜50%;5〜40%;5〜35%;5〜30%;5〜25%;5〜20%;5〜15%;5〜10%;25〜75%;50〜100%;35〜65%;または10〜40%)の範囲で含んでいてもよい。
特定の実施形態において、適切な星形高分子のP1における単量体残基の数は、q1によって表されてもよく、且つ5〜2000単量体残基(例えば、10〜2000;50〜500;50〜400;50〜300;50〜200;100〜250;125〜175;150〜300;300〜800;400〜800;500〜800;600〜800;600〜1000;800〜1500;1000〜2000;1500〜2000;または550〜1000単量体残基)の範囲の値を有していてもよい。
特定の実施形態において、適切な星形高分子のP2における単量体残基の数は、q2によって表されてもよく、且つ1〜500単量体残基(例えば、1〜450;1〜400;1〜350;10〜425;10〜500;10〜400;10〜300;10〜200;10〜100;10〜75;10〜50;10〜40;10〜30;10〜20;10〜15;15〜25;20〜30;20〜40;20〜50;20〜250;30〜200;50〜200;50〜100;200〜400;150〜300;300〜500;250〜450;50〜150;1〜10;5〜15;7〜30;1〜60;1〜50;1〜45;5〜40;8〜35;10〜30;12〜25;14〜22;15〜30;17〜35;または5〜20単量体残基)の範囲の値を有していてもよい。
特定の実施形態において、適切な星形高分子のP3における単量体残基の数は、q3によって表されてもよく、且つ10〜5000単量体残基(例えば、10〜4000;10〜3000;10〜2000;10〜1000;10〜500;50〜500;50〜400;50〜300;50〜200;100〜250;125〜175;150〜300;300〜800;400〜800;500〜800;600〜800;600〜1000;800〜1500;1000〜2000;1500〜2000;2000〜5000;2500〜4500;3000〜5000;または550〜1000単量体残基)の範囲の値を有していてもよい。
特定の実施形態において、適切な星形高分子のP4における単量体残基の数は、q4によって表されてもよく、且つ1〜500単量体残基(例えば、1〜450;1〜400;1〜350;5〜500;5〜300;5〜100;10〜425;10〜500;10〜400;10〜300;10〜200;10〜100;10〜75;10〜50;10〜40;10〜30;10〜20;10〜15;15〜25;20〜30;20〜40;20〜50;20〜250;30〜100;30〜50;30〜200;50〜200;50〜100;200〜400;150〜300;300〜500;250〜450;50〜150;1〜10;5〜15;7〜30;1〜60;1〜50;1〜45;5〜40;8〜35;10〜30;12〜25;14〜22;15〜30;17〜35;または5〜20単量体残基)の範囲の値を有していてもよい。
特定の実施形態において、適切な星形高分子のP5における単量体残基の数は、q5によって表されてもよく、且つ10〜5000単量体残基(例えば、10〜4000;10〜3000;10〜2000;10〜1000;10〜500;50〜500;50〜400;50〜300;50〜200;100〜250;125〜175;150〜300;300〜800;400〜800;500〜800;600〜800;600〜1000;800〜1500;1000〜2000;1500〜2000;2000〜5000;2500〜4500;3000〜5000;または550〜1000単量体残基)の範囲の値を有していてもよい。
適切な星形高分子は、広範囲の分鎖の総数(例えば、星形高分子は5分鎖以上を含んでいてもよい。)を有していてもよい。例えば、適切な星形高分子は、重合体分鎖の合計を、5と5000との間の範囲で(例えば、10〜5000;10〜4000;10〜3000;10〜2000;10〜1000;10〜500;10と400との間;12と300との間;14と200との間;14と150との間;15と100との間;15と90との間;15と80との間;15と70との間;15と60との間;15と50との間;20と50との間;25と45との間;25と35との間;30と45との間;30と50との間;50〜500;50〜400;50〜300;50〜200;100〜250;125〜175;150〜300;300〜800;400〜800;500〜800;600〜800;600〜1000;800〜1500;1000〜2000;1500〜2000;2000〜5000;2500〜4500;3000〜5000;または550〜1000の重合体分鎖)含んでいてもよい。
特定の実施形態において、例えば、式A、B、C、またはDによって表わされる星形高分子において提供されているように、核と共有結合した、少なくとも第1の重合体分鎖は、独立して、rによって表わされてもよく、且つ1〜1000(例えば、2と1000との間;3と1000との間;4と1000との間;5と1000との間;10〜1000;10〜500;10と400との間;2と500との間;3と300との間;4と200との間;5と150との間;6と100との間;7と75との間;8と50との間;9と40との間;10と30との間;20と30との間;20と40との間;20と50との間;25と35との間;25と45との間;25と50との間;75と125との間;10と75との間;12と300との間;14と200との間;14と150との間;15と100との間;15と90との間;15と80との間;15と70との間;15と60との間;15と50との間;15と45との間;15と30との間;30と45との間;30と50との間;50〜500;50〜400;50〜300;50〜200;50と100との間;100〜250;125〜175;150〜300;300〜800;400〜800;500〜800;600〜800;600〜1000)の範囲の値を有していてもよい。
特定の実施形態において、例えば、式A、B、C、またはDによって表わされる星形高分子において提供されるように、核と共有結合した、少なくとも第2の重合体分鎖は、独立して、sによって表わされてもよく、且つ1〜1000(例えば、2と1000との間;3と1000との間;4と1000との間;5と1000との間;10〜1000;10〜500;10と400との間;2と500との間;3と300との間;4と200との間;5と150との間;6と100との間;7と75との間;8と50との間;9と40との間;10と30との間;20と30との間;20と40との間;20と50との間;25と35との間;25と45との間;25と50との間;75と125との間;10と75との間;12と300との間;14と200との間;14と150との間;15と100との間;15と90との間;15と80との間;15と70との間;15と60との間;15と50との間;15と45との間;15と30との間;30と45との間;30と50との間;50〜500;50〜400;50〜300;50〜200;50と100との間;100〜250;125〜175;150〜300;300〜800;400〜800;500〜800;600〜800;600〜1000)の範囲の値を有していてもよい。
特定の実施形態において、例えば、式BまたはDによって表わされる星形高分子において提供されているように、核と共有結合した、少なくとも第3の重合体分鎖は、独立して、tによって表わされてもよく、且つ0〜1000(例えば、1〜1000、2と1000との間;3と1000との間;4と1000との間;5と1000との間;10〜1000;10〜500;10と400との間;2と500との間;3と300との間;4と200との間;5と150との間;6と100との間;7と75との間;8と50との間;9と40との間;10と30との間;20と30との間;20と40との間;20と50との間;25と35との間;25と45との間;25と50との間;75と125との間;10と75との間;12と300との間;14と200との間;14と150との間;15と100との間;15と90との間;15と80との間;15と70との間;15と60との間;15と50との間;15と45との間;15と30との間;30と45との間;30と50との間;50〜500;50〜400;50〜300;50〜200;50と100との間;100〜250;125〜175;150〜300;300〜800;400〜800;500〜800;600〜800;600〜1000)の範囲の値を有していてもよい。
適切な星形高分子は、1つよりも多い分鎖型(例えば、2つ以上の異なる分鎖型)を有していてもよく、異なる分鎖型のモル比が、40:1と1:40との間にあってもよい。特定の実施形態において、星形高分子は、少なくとも2つの異なる分鎖型、例えば、少なくとも第1の重合体分鎖(例えば、親水性重合体分鎖または[(P1)q1]によって表わされる重合体分鎖)と、少なくとも第2の重合体分鎖(例えば、界面活性剤系増粘重合体セグメントもしくは親ミセル性重合体セグメントを含んでいる重合体分鎖、または、例えば式AもしくはCによって表わされる星形高分子における−[(P3)q3−(P2)q2]によって表わされる重合体分鎖)とを含んでいてもよく、且つ2つの異なる分鎖型のモル比は、40:1〜1:40(例えば、40:1〜2:1;35:1〜2:1;30:1〜2:1;25:1〜2:1;20:1〜2:1;15:1〜2:1;10:1〜2:1;9:1〜2:1;8:1〜2:1;7:1〜2:1;7:3〜2:1;7:5〜2:1;4:5〜2:1;6:1〜2:1;5:1〜2:1;4:1〜2:1;3:1〜2:1;2:1〜1:1;8:1〜3:1;7:1〜2:1;5:1〜3:1;4:1〜3:1;2:1〜40:1;2:1〜35:1;2:1〜30:1;2:1〜25:1;2:1〜20:1;2:1〜15:1;2:1〜10:1;2:1〜9:1;2:1〜8:1;2:1〜7:1;2:1〜7:3;2:1〜7:5;2:1〜4:5;2:1〜6:1;2:1〜5:1;2:1〜4:1;2:1〜3:1;1:1〜2:1;3:1〜8:1;2:1〜7:1;3:1〜5:1;または3:1〜4:1)の範囲であってもよい。
適切な星形高分子は、1つよりも多い分鎖型(例えば、3つ以上の異なる分鎖型)を有していてもよく、異なる分鎖型のモル比が、40:1と1:40との間にあってもよい。特定の実施形態において、星形高分子は、少なくとも3つの異なる分鎖型、例えば、少なくとも第1の重合体分鎖(例えば、親水性重合体分鎖または[(P1)q1]によって表わされる重合体分鎖)と、少なくとも第2の重合体分鎖(例えば、界面活性剤系増粘重合体セグメントもしくは親ミセル性重合体セグメントを含んでいる重合体分鎖、または、−[(P3)q3−(P2)q2]によって表わされる重合体分鎖)と、少なくとも第3の重合体分鎖(例えば、疎水性重合体セグメントを含んでいる重合体分鎖、または例えば式BもしくはDによって表わされる星形高分子における−[(P5)q5−(P4)q4]によって表わされる重合体分鎖)とを含んでいてもよく、且つ3つの異なる分鎖型のモル比は、(i)少なくとも第2の重合体分鎖に対する少なくとも第1の重合体分鎖のモル比;(ii)少なくとも第3の重合体分鎖に対する少なくとも第1の重合体分鎖のモル比;および/または(iii)少なくとも第2の重合体分鎖および少なくとも第3の重合体分鎖の合計に対する少なくとも第1の重合体分鎖のモル比を含んでいてもよく、且つこれらのモル比のそれぞれは、独立して、40:1と1:40との間(例えば、40:1〜2:1、35:1〜2:1;30:1〜2:1;25:1〜2:1;20:1〜2:1;15:1〜2:1;10:1〜2:1;9:1〜2:1;8:1〜2:1;7:1〜2:1;7:3〜2:1;7:5〜2:1;4:5〜2:1;6:1〜2:1;5:1〜2:1;4:1〜2:1;3:1〜2:1;2:1〜1:1;8:1〜3:1;7:1〜2:1;5:1〜3:1;4:1〜3:1;2:1〜40:1;2:1〜35:1;2:1〜30:1;2:1〜25:1;2:1〜20:1;2:1〜15:1;2:1〜10:1;2:1〜9:1;2:1〜8:1;2:1〜7:1;2:1〜7:3;2:1〜7:5;2:1〜4:5;2:1〜6:1;2:1〜5:1;2:1〜4:1;2:1〜3:1;1:1〜2:1;3:1〜8:1;2:1〜7:1;3:1〜5:1;または3:1〜4:1)の範囲であってもよい。
適切な星形高分子(例えば、式A、B、C、またはDによって表わされる星形高分子)は、核に共有結合している界面活性剤系増粘重合体分鎖の1つ以上の異なるタイプを有していてもよい。特定の実施形態において、適切な星形高分子は、核に共有結合している界面活性剤系増粘重合体分鎖の2つ以上の異なるタイプを、例えば、1〜500;2〜450;2〜300;2〜200;2〜100;2〜50;1〜100;1〜20;1〜75;10〜400;15〜200;100〜500;250〜500;300〜500;40〜80;125〜325;100〜200;または15〜150の範囲において、核に共有結合している界面活性剤系増粘重合体分鎖の異なるタイプを有していてもよく;核に共有結合しているそれぞれの界面活性剤系増粘重合体分鎖は、異なる分鎖型である。
適切な星形高分子は、限定されないが、1,000g/molを上回る(例えば、5,000g/molを上回る)分子量を有している、少なくとも1つの重合体分鎖を含んでいてもよい。例えば、星形高分子は、1,000g/molと400,000g/molとの間(例えば、2,000g/molと300,000g/molとの間;5,000g/molと200,000g/molとの間;5,000g/molと100,000g/molとの間;5,000g/molと75,000g/molとの間;5,000g/molと60,000g/molとの間;5,000g/molと50,000g/molとの間;10,000g/molと100,000g/molとの間;10,000g/molと150,000g/molとの間;10,000g/molと125,000g/molとの間;10,000g/molと100,000g/molとの間;10,000g/molと90,000g/molとの間;10,000g/molと80,000g/molとの間;10,000g/molと70,000g/molとの間;50,000g/molと60,000g/molとの間;50,000g/molと70,000g/molとの間;10,000g/molと40,000g/molとの間;10,000g/molと30,000g/molとの間;10,000g/molと20,000g/molとの間;20,000g/molと175,000g/molとの間;20,000g/molと100,000g/molとの間;20,000g/molと75,000g/molとの間;20,000g/molと50,000g/molとの間;15,000g/molと45,000g/molとの間;または15,000g/molと30,000g/molとの間)の分子量を有している、少なくとも1つの重合体分鎖(例えば、少なくとも2つ、少なくとも3つ、または複数個の重合体分鎖)を含んでいてもよい。
特定の実施形態において、適切な星形高分子は、5,000g/molを上回る分子量(例えば、25,000g/molを上回る分子量;50,000g/molを上回る分子量;または、100,000g/molを上回る分子量)、例えば、5,000g/molと10,000,000g/molとの間(例えば、25,000g/molと7,000,000g/molとの間;50,000g/molと5,000,000g/molとの間;20,000g/molと1,000,000g/molとの間;50,000g/molと1,500,000g/molとの間;100,000g/molと500,000g/molとの間;100,000g/molと1,000,000g/molとの間;100,000g/molと2,000,000g/molとの間;100,000g/molと2,500,000g/molとの間;125,000g/molと1,750,000g/molとの間;150,000g/molと1,750,000g/molとの間;200,000g/molと1,500,000g/molとの間;225,000g/molと1,250,000g/molとの間;125,000g/molと1,000,000g/molとの間;125,000g/molと900,000g/molとの間;125,000g/molと800,000g/molとの間;125,000g/molと700,000g/molとの間;150,000g/molと650,000g/molとの間;200,000g/molと500,000g/molとの間;200,000g/molと600,000g/molとの間;225,000g/molと650,000g/molとの間;250,000g/molと550,000g/molとの間;350,000g/molと500,000g/molとの間;300,000g/molと500,000g/molとの間;350,000g/molと750,000g/molとの間;750,000g/molと10,000,000g/molとの間;1,250,000g/molと8,000,000g/molとの間;2,500,000g/molと5,000,000g/molとの間;4,000,000g/molと6,000,000g/molとの間;または5,000,000g/molと10,000,000g/molとの間)の分子量を有していてもよい。
星形高分子の適切な分鎖は、限定されないが、少なくとも17のHLB値を有している分鎖を含んでいてもよい(HLBは、試験方法において説明した式によって算出される。)。例えば、星形高分子の適切な分鎖は、17.25を上回る(例えば、18.5を上回る;少なくとも19;17.5〜20;17.5〜19.5;18〜20;18.5〜20;19〜20;19.5〜20;18〜19.5;18.5〜19.75;18.2〜19.2;または18.75〜19.5)HLB値を有していてもよい。
星形高分子の共重合体分鎖の適切な疎水性重合体セグメントは、限定されないが、8未満のHLB値を有している疎水性重合体セグメントを含んでいてもよい。例えば、適切な疎水性重合体セグメントは、7未満(例えば、6未満;5未満;4未満;3未満;2未満;または約1)のHLB値を有していてもよい。
星形高分子の適切な分鎖は、限定されないが、3.0未満の多分散指数(PDI)値を有している分鎖を含んでいてもよい。例えば、星形高分子の適切な分鎖は、2.5未満(例えば、2.25未満;2.0未満;1.7未満;1.0〜3.0(例えば、1.0と2.5との間;1.0と2.3との間;1.0と2.0との間;1.0と1.9との間;1.0と1.8との間;1.0と1.7との間;1.0と1.6との間;1.0と1.5との間;1.0と1.4との間;1.0と1.3との間;1.0と1.2との間;1.0と1.1との間;1.05と1.75との間;1.1と1.7との間;1.15と1.65との間;または1.15と1.55との間))のPDI値を有していてもよい。
適切な星形高分子は、1.0を超えて3.5未満の多分散指数(PDI)を備え、GPC曲線において単独のピークを有していてもよい。例えば、適切な星形高分子は、3.5未満(例えば、3未満、2.5未満、2.0未満、または1.7未満)のPDIを有していてもよい。例えば、適切な星形高分子は、1.0〜3.5(例えば、1.0と3.25との間;1.0と3.0との間;1.0と2.7との間;1.0と2.5との間;1.5と2.4との間;1.0と1.9との間;1.0と1.8との間;1.0と1.7との間;1.0と1.6との間;1.0と1.5との間;1.0と1.4との間;1.0と1.3との間;1.0と1.2との間;1.0と1.1との間;1.05と1.75との間;1.1と1.7との間;1.15と1.65との間;1.15と1.55との間;1.7と2.3との間)のPDIを有していてもよい。
星形高分子の適切な核は、限定されないが、複数の分鎖と架橋剤との架橋によって形成されてもよい。核は、疎水性核または親水性核であってもよい。例えば、星形高分子の核は、架橋剤(例えば、多官能性の単量体架橋剤、例えば、疎水性の二官能性単量体架橋剤)によって複数の重合体分鎖を架橋することによって形成されてもよい。特定の実施形態において、核は、架橋剤によって、少なくとも1つの第1の重合体分鎖と少なくとも1つの第2の重合体分鎖とを架橋することによって、例えば、架橋剤(例えば、疎水性の二官能性単量体架橋剤、例えば、ジビニルベンゼン)によって、複数の少なくとも1つの第1の重合体分鎖と複数の少なくとも1つの第2の重合体分鎖とを架橋することによって形成されてもよく、少なくとも第2の重合体分鎖に対する少なくとも第1の重合体分鎖のモル比は、40:1〜1:40の範囲であってもよい。例えば、星形高分子の核は、少なくとも第1の重合体分鎖のATRP官能末端基末端を、少なくとも第2の重合体分鎖のATRP官能末端基末端と架橋することによって形成されてもよい。
適切な星形高分子は、3,000g/molを上回る分子量を有している核を含んでいてもよい。例えば、星形高分子は、3,000g/molと100,000g/molとの間(例えば、3,000g/molと90,000g/molとの間;3,000g/molと45,000g/molとの間;3,000g/molと40,000g/molとの間;3,000g/molと30,000g/molとの間;3,000g/molと20,000g/molとの間;3,000g/molと15,000g/molとの間;5,000g/molと40,000g/molとの間;6,000g/molと30,000g/molとの間;7,000g/molと25,000g/molとの間;8,000g/molと20,000g/molとの間;5,000g/molと15,000g/molとの間;7,000g/molと12,000g/molとの間;5,000g/molと9,000g/molとの間;8,000g/molと10,000g/molとの間;9,000g/molと15,000g/molとの間;40,000g/molと100,000g/molとの間;50,000g/molと90,000g/molとの間;60,000g/molと85,000g/molとの間;30,000g/molと50,000g/molとの間;または75,000g/molと100,000g/molとの間)の分子量を有している核を含んでいてもよい。
本発明の多分鎖星形高分子、界面活性剤系増粘重合体分鎖、および/または界面活性剤系増粘重合体セグメントの合成のために使用されてもよい適切な合成方法は、限定されないが、リビング(living)イオン重合(例えば、リビングアニオン性重合またはリビングカチオン性重合);フリーラジカル重合(例えば、リビング/制御ラジカル重合(living/controlled radical polymerization)(CRP)、例えば、安定フリーラジカル重合(stable free radical polymerization)(SFRP)、変性連鎖移動重合(degenerative chain transfer polymerization)(DT)、または原子移動ラジカル重合(atom transfer radical polymerization)(ATRP))を含む。特定の実施形態において、リビング/制御ラジカル重合(CRP)が望ましい処理である。
本願発明の星形高分子を形成するために使用されてもよい適切な開始剤は、限定されないが、ニトロキシド開始剤(例えば、安定したニトロキシド開始剤、例えば、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、TEMPOと称されることもある);遷移金属複合体(例えば、コバルト含有複合体等);ハロゲン化合物(例えば、臭化物、塩化物、またはヨウ化物)および遷移金属源(例えば、銅、鉄、ルテニウム遷移金属源)を含有している、ATRP開始剤;RCTP触媒(例えば、ゲルマニウム触媒またはスズ触媒)を備えたヨウ化物;RAFT開始剤(例えば、ジチオエステル、ジチオカルバメート、またはキサンテート(xanthate)等);ヨウ化物を含有しているITP触媒;テルリウム化合物(例えば、TERP);スチビン化合物(例えば、SBRP);またはビスマス化合物(例えば、BIRP)を含んでいてもよい。例えば、特定の実施形態において、開始剤は、単量体残基、単量体残基を含んでいる重合体セグメント、または小分子(例えば、ジエチル2−ブロモ−2−メチルマロネート(DEBMM))をさらに含んでいてもよい。例えば、特定の実施形態において、開始剤は、ATRP開始剤を含んでいてもよく、ATRP開始剤は、末端官能基として役立つ。例えば、特定の実施形態において、開始剤は、ATRP開始剤(例えば、ハロゲン化合物および遷移金属源)を含有している、ATRP官能末端基を含んでいてもよい。
本願発明の星形高分子の形成のために使用されてもよい適切なラジカル開始剤は、限定されないが、アゾ基含有化合物(例えば、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)(AIBN));過酸化物(例えば、過酸化ベンゾイル(BPO)、過酸化ラウロイル、または過酸化シクロヘキサノン);ペルオキシ酸(例えば、ペルオキシ酢酸またはペルオキシ安息香酸);tert−ブチルペルアセテート;1,1−ビス(tert−ブチルぺルオキシ)−3,3,5−(ジブチルフタレート)トリメチルシクロヘキサン;2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−70);2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−65);ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601);2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(V−59);1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)(V−40);2,2’−アゾビス[N−(2−プロペニル)−2−メチルプロピオンアミド](VF−096);またはそれらの誘導体もしくはそれらの組み合わせ、を含んでいてもよい。他の適切なラジカル開始剤は、限定されないが、アセトフェノン;アニソイン(anisoin);アントラキノン;アントラキノン−2−スルホン酸ナトリウム塩一水和物;(ベンゼン)トリカルボニルクロミウム;ベンジル;ベンゾインエチルエーテル;4−ベンゾイルビフェニル;2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−4’−モルホリノブチロフェノン;4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン;カンファーキノン;2−クロロチオキサンテン−9−オン;(クメン)シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロフォスフェイト;ジベンゾスベレノン(dibenzosuberenone);2,2−ジエトキシアセトフェノン;4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン;2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン;4−(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン;4,4’−ジメチルベンジル;2,5−ジメチルベンゾフェノン;3,4−ジメチルベンゾフェノン;4’−エトキシアセトフェノン;2−エチルアントラキノン;フェロセン;3’−ヒドロキシアセトフェノン;4’−ヒドロキシアセトフェノン;3−ヒドロキシベンゾフェノン;4−ヒドロキシベンゾフェノン;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン;2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン;2−メチルベンゾフェノン;3−メチルベンゾフェノン;メチルベンゾイルホルマート(methybenzoylformate);2−メチル−4’−(メチルチオ)−2−モルホリノプロピオフェノン;フェナントレンキノン;4’−フェノキシアセトフェノン;チオキサンテン−9−オン);またはそれらの誘導体もしくはそれらの組み合わせ、を含んでいてもよい。
適切な星形高分子は、球状の形状を有するナノスケールの物質であってもよく、且つ“分鎖ファースト”法によって形成されてもよく、架橋した核を有していてもよく、任意に、類似の構成の多重セグメント化された分鎖を有していてもよく、またはこれらを組み合わせて備えていてもよい。適切な星形高分子は、ホモ分鎖星形高分子またはミクト分鎖星形高分子として設計されてもよい。
本願発明の適切な星形高分子の合成は、例えば、以下の3つのストラテジーの内の1つによる“リビング”重合技術によって達成されてもよい:1)多官能性開始剤から分鎖を成長させることによって達成され得る“核ファースト”;2)予め形成された分鎖を多官能性核に取り付けることを意味する“連結(coupling-onto)”、または3)例えば、ジビニル化合物を用いて予め形成された直線状の分鎖前駆体を架橋結合させることを含む“分鎖−ファースト”。
適切な星形高分子は、以下を含んで調製されてもよい:少なくとも2つの型の分鎖を含んでいる複数の分鎖を調製すること(第1の分鎖型は第2の分鎖型を越えて伸び、且つ上記第1の分鎖型はその遠位末端に界面活性剤系増粘セグメントを有している)。界面活性剤系増粘セグメントの少なくとも一部は、単量体セグメントの大きさ、または界面活性剤系増粘セグメントが取り付けられるセグメントの大きさ(単量体残基の長さ、重合度、またはその両方によって変化してもよい)のどちらか一方まで、第2の分鎖型の長さを超えて伸びてもよい。
好適な星形高分子は、少なくとも3種類の分鎖を含む複数の分鎖を調製することを含んで調製されてもよい:ここで、第1の分鎖型は、第2の分鎖型を超えて伸長し、当該第1の分鎖型は、その遠位末端に界面活性剤系増粘セグメント(例えば、単独重合体または共重合体)を有し、少なくとも当該界面活性剤系増粘セグメントの一部は、界面活性剤系増粘セグメントが結合する、(単量体残基の長さ、重合度またはそれら両方によって変動してもよい)1つまたは複数の単量体セグメントの大きさの分だけ、第2の分鎖型の長さを超えて伸長してもよい。ここで、第3の分鎖型は、第2の分鎖型を超えて伸長し、当該第3の分鎖型は、その遠位末端に疎水性セグメント(例えば、単独重合体または共重合体)を有し、少なくとも当該疎水性セグメントの一部(例えば、単独重合体または共重合体)は、疎水性セグメント(例えば、単独重合体または共重合体)が結合する、(単量体残基の長さ、重合度またはそれら両方によって変動してもよい)1つまたは複数の単量体セグメントの大きさの分だけ、第2の分鎖型の長さを超えて伸長してもよい。
好適な星形高分子は、少なくとも2つの種類の分鎖を含む複数の分鎖を調製することを含んで調製されてもよい:ここで、第1の分鎖型の重合度は、第2の分鎖型の重合度よりも大きく、当該第1の分鎖型は、界面活性剤系増粘性である遠位末端部を有する。例えば、好適な星形高分子は、ワンポット合成法にて、最初に上記界面活性剤系増粘部分を形成するか、あるいは、獲得し、その後、上記界面活性剤系増粘部分の末端および第2の分鎖型以外の第1の分鎖型の残りの部分を形成することによって、調製されてもよい。ここで、第1の分鎖型における2番目の部分の重合は、第2の分鎖型の初期化の前に開始されるが、第1の分鎖型および第2の分鎖型の部分(例えば、多くの部分)が同時に重合して伸長する箇所が少なくともいくつか存在する。
好適な星形高分子は、少なくとも3つの種類の分鎖を含む複数の分鎖を含んで調製されてもよい:ここで、第1の分鎖型および第3の分鎖型の重合度は、第2の分鎖型の重合度よりも大きく、当該第1の分鎖型および当該第3の分鎖型はそれぞれ、疎水性および界面活性剤系増粘性である遠位末端部を有する。例えば、好適な星形高分子は、ワンポット合成法にて、最初に上記疎水性部分および上記界面活性剤系増粘部分を形成するか、あるいは、獲得し、その後、疎水性の末端以外の第1の分鎖型の残りの部分、界面活性剤系増粘部分の末端以外の第3の分鎖型、および第2の分鎖型を形成することによって、調製されてもよい。ここで、第1の分鎖型における2番目の部分および第3の分鎖型における2番目の部分の重合は、第2の分鎖型の初期化の前に開始されるが、第1の分鎖型、第3の分鎖型および第2の分鎖型の部分(例えば、多くの部分)が同時に重合して伸長する箇所が少なくともいくつか存在する。
好適な星形高分子は、ワンポット法を用いて調製されてもよい。上記ワンポット法は以下を含む:1つ以上の第1の分鎖を調製すること、単量体の高い変換率を達成した後に同じポットにて、1つ以上の第2の分鎖の調製を開始すること、一方で任意に、調製した1つ以上の第1の分鎖を伸長すること、その後、調製した1つ以上の第1の分鎖と調製した1つ以上の第2の分鎖とを架橋すること、得られた生成物を洗浄すること、および最終的な星形高分子を単離すること。上記ワンポット法は、架橋工程の前に1つのポット中にて2以上の分鎖を調製すること、例えば、1つのポット中にて、少なくとも3種類の分鎖型、少なくとも4種類の分鎖型、少なくとも5種類の分鎖型、少なくとも10種類の分鎖型、少なくとも15種類の分鎖型、少なくとも20種類の分鎖型のうちの1つ以上を調製することを更に含み得る。例えば、上記分鎖型は、1つのポット中にて、2〜30種類であり、例えば、2〜25種類、2〜20種類、2〜15種類、2〜10種類、2〜8種類、2〜6種類、3〜30種類、3〜25種類、3〜20種類、3〜15種類、3〜10種類、3〜7種類、3〜5種類、4〜15種類、5〜20種類、5〜10種類、10〜20種類、または20〜30種類である。
特定の実施形態において、ワンポット法は、所定の温度において、第1の群の単量体を含有する反応容器へ、ラジカル重合開始剤を、制御された方法にて第1の量供給し、その後、第1の群の単量体を10%より大きい単量体変換率へと重合することによって、星形高分子の第1の分鎖の1つ以上を調製することを含み得る。例えば、第1群の単量体を15%以上の単量体変換率へと重合し、例えば、20%より大きい、25%より大きい、30%より大きい、35%より大きい、40%より大きい、45%より大きい、50%より大きい単量体変換率である。上記単量体変換率は、例えば、10%と97%との間の単量体変換率であり、例えば、15%と97%との間、15%と95%との間、15%と90%との間、15%と85%との間、15%と80%との間、15%と75%との間、15%と70%との間、15%と65%との間、15%と50%との間、15%と45%との間、15%と40%との間、15%と35%との間、25%と97%との間、25%と75%との間、35%と80%との間、および50%と97%との間の単量体変換率である。1つ以上の第1の分鎖の調製において10%より大きい単量体変換率を達成するとすぐに、星形高分子の1つ以上の第2の分鎖の調製、および任意には、調製した1つ以上の第1の分鎖の伸長が、以下を含んで始まってもよい:反応容器へ第2の分鎖重合開始剤を添加すること、反応容器へ第2の群の単量体を添加すること、および第2の分鎖重合開始剤と第2の群の単量体と、任意には、調製された1つ以上の第1の分鎖とを含有する反応容器へ、制御された方法で、ラジカル重合開始剤の第2の量を(所定の温度において)供給し、その後、10%より大きい単量体変換率へと第2の群の単量体を重合すること。例えば、第2の群の単量体は15%より大きい単量体変換率へと重合し、例えば、20%より大きい、25%より大きい、30%より大きい、35%より大きい、40%より大きい、45%より大きい、または50%より大きい単量体変換率にて重合する。上記単量体変換率は、例えば、10%と97%との間の単量体変換率であり、例えば、15%と97%との間、15%と95%との間、15%と90%との間、15%と85%との間、15%と80%との間、15%と75%との間、15%と70%との間、15%と65%との間、15%と50%との間、15%と45%との間、15%と40%との間、15%と35%との間、25%と97%との間、25%と75%との間、35%と80%との間、50%と97%との間の単量体変換率である。1つ以上の第2の分鎖の調製において10%より大きい単量体変換率を達成するとすぐに、および任意には、調製した1つ以上の第1の分鎖を伸長するとすぐに、第1の分鎖型および第2の分鎖型の調製と同様の工程の後で、1つのポット中にて更なる種類の分鎖、例えば、第3の分鎖型、または3種類より多い分鎖が重合開始されてもよく、または、分鎖の群全体が架橋されて最終的な星形高分子が形成されてもよい。全ての範囲の種類の分鎖が達成された場合、架橋が開始する前に、単量体変換率は特定の値、例えば、少なくとも70%にまで促進されていてもよい。例えば、所望の星形高分子に組み込まれる最後の種類の分鎖の調製が開始された後であり、かつ架橋工程が開始される前に、反応容器中の単量体の重合は70%より大きい単量体変換率にまで、架橋工程が開始される前に、促進されてもよく、例えば、75%より大きい、80%より大きい、85%より大きい、90%より大きい、95%より大きい、または97%より大きい単量体変換率である。例えば、上記単量体変換率は、架橋工程が開始される前に、例えば、70%と97%との間の単量体変換率であり、例えば、75%と97%との間、80%と97%との間、85%と95%との間、70%と90%との間、85%と97%との間、または90%と97%との間の単量体変換率である。1つの方法にて調製された全種類の分鎖の架橋は、架橋剤の添加と、1つのポット中にて重合を続けることとを含み得る。その後、得られる生成物を、洗浄して単離してもよい。
特定の実施形態において、星形高分子を調製するワンポット法は、星形高分子の全調製時間を、マルチポット調製に比べて、少なくとも50%削減してもよく、例えば、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、または少なくとも95%削減してもよい。特定の実施形態において、星形高分子を調製するワンポット法は、中間の精製工程を除いてもよく、または、1回の中間の洗浄工程若しくは架橋後の1回の洗浄工程を行うだけでもよい。
特定の実施形態において、好適な星形高分子は、水性溶液においてレオロジー調節剤として機能することになっている各セグメントの組成および分子量で調製されてもよい。例えば、最初に形成されたセグメント化された線状重合体鎖は、架橋された核を形成する架橋剤で伸長された鎖であってもよい。
特定の実施形態において、星形高分子を調製するための産業的に拡張可能な単純な工程が提供されてもよい。当該工程において、前記単独重合体分鎖は、自己集合を誘発するために選択されたセグメントを含んでいてもよく、自己集合星形高分子は、水性塗料、溶剤塗料、接着剤、および破砕流体組成物におけるレオロジー制御剤としての使用に好適である。
特定の実施形態において、星形高分子における単独重合体分鎖の単独重合セグメントは、星形高分子が液体に分散されたときに自己集合を誘発するように選択されてもよい。上記自己集合星形高分子は、濃縮溶液において低濃度の固形分、5重量%未満、例えば、1重量%未満の濃度で存在し、化粧品およびパーソナルケア組成物において、増粘剤またはレオロジー調節剤としての使用に好適である。または、少なくとも0.0001重量%の濃度で存在し、例えば、少なくとも0.001重量%、少なくとも0.01重量%、少なくとも0.02重量%、または少なくとも0.05重量%である。分散媒は、水性系または油性系を含み得る。
特定の実施形態において、好適な界面活性剤は、変更されてもよいか、本発明の星形高分子に組み込まれてもよいが、例えば、界面活性剤増粘性単量体または親ミセル性単量体等の重合可能な単量体となるために変更されてもよい。特定の実施形態において、好適な界面活性剤は、例えば、界面活性剤系増粘ペンダント部分または親ミセル性ペンダント部分等の単独重合体分鎖のペンダント部分とするため、星形高分子の単独重合体分鎖における反応部位に結合、例えば、共有結合するため、変更されてもよい。特定の実施形態において、好適な界面活性剤は、本発明の星形高分子が、系のレオロジー特性に影響を与えるべく導入されてもよい系(例えば、水系)に含まれてもよい。例えば、好適な界面活性剤は、系の粘性を濃縮、または増加させてもよく、ずり減粘特性を提供してもよく、温度安定性を提供してもよく、あるpH範囲においてpH効率を提供してもよく、またはこれらの組み合わせであってもよい。
特定の実施形態において、好適な非イオン系界面活性剤は、脂肪アルコール、例えば、セチルアルコール、ステアリルアルコール、セトスチアリルアルコール、オレイルアルコール、または脂肪アルコールの残基;親水性部分として、1つ以上のポリ(オキシエチレン)鎖を有している界面活性剤;アミンオキシド、例えば、ドデシルジメチルアミンオキシド;エトキシル化(ethoxylated)若しくはプロポキシル化(propoxylated)アルキルフェノール、例えば、エトキシル化若しくはプロポキシル化C4−40アルキルフェノール、例えば、エトキシル化若しくはプロポキシル化オクチルフェノール、エトキシル化若しくはプロポキシル化ノニルフェノール、エトキシル化若しくはプロポキシル化デシルフェノール、またはエトキシル化若しくはプロポキシル化ドデシルフェノール;エトキシル化若しくはプロポキシル化脂肪アルコール、例えば、エトキシル化若しくはプロポキシル化の、直鎖型または分岐型の、C4−40アルキルアルコール、例えば、エトキシル化若しくはプロポキシル化デシルアルコール、エトキシル化若しくはプロポキシル化イソデシルアルコール、エトキシル化若しくはプロポキシル化ラウリルアルコール、エトキシル化若しくはプロポキシル化トリデシルアルコール、エトキシル化若しくはプロポキシル化イソトリデシルアルコール、エトキシル化若しくはプロポキシル化セチルアルコール、エトキシル化若しくはプロポキシル化ステアリルアルコール、エトキシル化若しくはプロポキシル化セトステアリルアルコール、エトキシル化若しくはプロポキシル化アラキジルアルコール、エトキシル化若しくはプロポキシル化ベヘニルアルコール、エトキシル化若しくはプロポキシル化リグノセリルアルコール、またはエトキシル化若しくはプロポキシル化セリルアルコール;(全ての分子量および反応の)ポリエチレングリコール;(全ての分子量および反応の)ポリプロピレングリコール;飽和または不飽和の脂肪酸アミド、例えば、カプラ/カプリルアミドジエタノールアミド、ココナッツ脂肪酸モノエタノールアミド(コカミドMEA)、またはココナッツ脂肪酸ジエタノールアミド(コカミドDEA);グルコシドC6−40アルキルエーテル、例えば、オクチルグルコシド、N−オクチルベータ−D−チオグルコピラノシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、ステアリルグルコシド、またはベヘニルグルコシド;Cetomacrogol 1000;グリセロールアルキルエーテル、例えば、グリセリルラウレート(モノラウリン);ポリグリセロールアルキルエーテル;ポリグリセロールポリリシノール酸;ポリオキシエチレングリコールアルキルエーテル(BRIJ(登録商標))、例えば、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、またはIsoceteth−20等のC8−40アルキル−(O−C1−25OH;ポリオキシプロピレングリコールアルキルエーテル、例えば、C8−40アルキル−(O−C1−25OH;ポリオキシエチレングリコールアルキルフェノールエーテル、例えばポリオキシエチレングリコールオクチルフェノールエーテル等のC6−40アルキル−(C)−(O−C1−25OH:Cアルキル−(C)−(O−C1−25OH、例えば、オクチルフェノキシポリエトキシエタノール(nonidet P−40)、またはNP−40等のノニルフェノキシポリエトキシルエタノール、ポリオキシエチレングリコールソルビタンアルキルエーテル(Polysorbate)、例えば、Polysorbate20またはPolysorbate80;ソルビタンアルキルエステル(Spans);ソルビタン脂肪アルキルエステル、例えば、ソルビタンモノステアレート、またはソルビタントリステアレート;ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールのブロック共重合体(Poloxamer)、例えば、Poloxamer407;ポリエトキシル化獣脂アミン(Polyethoxylated tallow amine)(POEA)塩;ノノキシノル、例えば、Nonoxynol−9;Triton X−100;またはTween 80が挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、好適なアニオン性界面活性剤は、対イオンとの組み合わせにおいて、カルボン酸極性基、硫酸極性基、スルホン酸極性基、および/またはリン酸極性基を有している化合物が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、ナトリウム若しくはカリウム等のアルカリ金属カチオン、カルシウム若しくはマグネシウム等のアルカリ土類金属カチオン、またはテトラアルキルアンモニウムカチオン等のアンモニウムカチオンである。好適なアニオン性界面活性剤は、一般に、アニオン性硫酸塩界面活性剤、アニオン性スルホン酸塩界面活性剤、アニオン性カルボン酸塩界面活性剤およびアニオン性サルコシン酸塩界面活性剤の、塩(例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、並びに置換されたアンモニウム塩、例えば、モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、およびトリエタノールアミン塩を含む)を含み得る。特定の実施形態において、好適なアニオン性界面活性剤は、アシルイセチオン酸等のイセチオン酸、N−アシルタウリン、メチルタウリドの脂肪酸アミド、アルキルコハク酸塩、スルホ酢酸塩、およびスルホコハク酸塩、並びにスルホコハク酸塩の、飽和または不飽和のC12−C18のモノエステル等のスルホコハク酸塩のモノエステル、スルホコハク酸塩の、飽和または不飽和のC−C14のジエステル、並びにN−アシルコハク酸塩等のスルホコハク酸塩のジエステルを含み得る。樹脂酸および水素化樹脂酸は、ロジン、水素化ロジンおよび樹脂酸等のアニオン性界面活性剤、並びに獣脂油中に存在、または獣脂油由来の水素化樹脂酸としても好適である。
特定の実施形態において、好適なアニオン性界面活性剤は、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム(SLES)等のアルキルエーテル硫酸塩、アルキルエステルスルホン酸塩、アルファオレフィンスルホン酸塩、直鎖型アルキルベンゼンスルホン酸塩、分鎖型アルキルベンゼンスルホン酸塩、直鎖型ドデシルベンゼンスルホン酸塩、分鎖型ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸等のアルキルベンゼンスルホン酸、スルホコハク酸、例えば、または、ナトリウムジオクチルスルホコハク酸、硫酸化アルコール、エトキシル化硫酸化アルコール、アルコールスルホン酸塩、エトキシル化およびプロポキシル化アルコールスルホン酸塩、アルコールエーテルスルホン酸塩、エトキシル化アルコールエーテルスルホン酸塩、プロポキシル化アルコールスルホン酸塩、硫酸化ノニルフェノール、エトキシル化およびプロポキシル化硫酸化ノニルフェノール、硫酸化オクチルフェノール、エトキシル化およびプロポキシル化硫酸化オクチルフェノール、硫酸化ドデシルフェノール、エトキシル化およびプロポキシル化硫酸化ドデシルフェノールから選択されてもよい。特定の実施形態において、好適なアニオン性界面活性剤は、ジカルボン酸、リン酸エステル、キシレンスルホン酸ナトリウム、およびドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムも含み得る。特定の実施形態において、好適なアニオン性硫酸塩界面活性剤は、例えば、直鎖型および分鎖型の、第1級および第2級アルキル硫酸塩、アルキルエトキシ硫酸塩、脂肪オレイルグリセロール硫酸塩、アルキルフェノールエトキシル化硫酸塩、アルキルフェノールエチレンオキシドエーテル硫酸塩、C−C17アシル−N−(C−Cアルキル)および−N−(C−Cヒドロキシアルキル)グルカミン硫酸塩、並びにアルキルポリグルコシドの硫酸塩等のアルキルポリコハク酸の硫酸塩も含み得る。特定の実施形態において、好適なアニオン性界面活性剤は、アニオン性重合体、例えば、水酸化可能なポリコハク酸、例えば、ヒドロキシプロピルグアール、カルボキシメチルグアール、およびカルボキシメチルヒドロキシルプロピルグアールも含み得る。
特定の実施形態において、好適なカチオン性界面活性剤は、例えば、アミンおよび第4級アンモニウム界面活性剤と共に、窒素原子を持ち運ぶ電荷を有してもよい。一般的に、第4級アンモニウム化合物は、全体のpH範囲を超えてこの電荷を保ち、一方で、アミン系化合物は、プロトン化状態において界面活性剤として機能するのみでもよい。好適なカチオン性界面活性剤は、オクテニジンジヒドロ塩化物;不変に電荷を帯びた第4級アンモニウムカチオン性化合物、例えば、アルキルトリメチルアンモニウム塩:臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB)、すなわち臭化ヘクサデシルトリメチルアンモニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAC)、塩化セチルピリジニウム(CPC)、塩化ベンザルコニウム(BAC)、塩化ベンゼトニウム(BZT)、5−ブロモ−5−ニトロ−1,3−ジオキサン、塩化ジメチルジオクタデシルアンモニウム、臭化セトリモニウム、および臭化ジオクタデシルジメチルアンモニウム(DODAB)等が挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、両性界面活性剤(両性イオン界面活性剤)は、イオン化において極性頭基を有し、正の電荷および負の電荷の両方を与えてもよい。例えば、正の電荷は、アンモニウム基、例えば、第1級アミンカチオン、第2級アミンカチオン、第3級アミンカチオン、または第4級アミンカチオンによって運ばれてもよく、負の電荷は、例えば、CHAPS(3−[(3−コラミドプロピル)−ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホナート)中等のカルボン酸塩、スルホン酸塩であってもよい。他の好適なアニオン基は、スルタイン(sultaine)、例えば、コカミドプロピルヒドロキシスルタイン(cocamidopropyl hydroxysultaine)であってもよい。特定の実施形態において、好適な両性界面活性剤は、例えば、グリシン(NHCHCOOH)、アミノプロピオン酸(NHCHCHCOOH)およびアルキルベタイン等の単純なアミノ酸のN−アルキル誘導体、N−ココ3−アミノプロピオン酸/ナトリウム塩、N−獣脂3−イミノジプロピオン酸塩(N-tallow 3-iminodipropionate)、ジナトリウム塩、N−カルボキシメチルNジメチルN−9オクタデシニルアンモニウム水酸化物、N−ココアミドエチルNヒドロキシエチルグリシン、ナトリウム塩、例えば、コカミドプロピルベタイン、カプリル/カプラミドプロピルベタイン、およびココベタイン等のベタイン;リン酸塩、並びにレシチンが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、STPにおいて、約7.5のpHおよび少なくとも0.0001重量%の濃度において、サンプル調製手順に基づき調製された際に、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよい。上記濃度は、STPにおける、約7.5のpHで、例えば、少なくとも0.001重量%、少なくとも0.01重量%、少なくとも0.02重量%、または少なくとも0.05重量%である。例えば、好適な星形高分子の水性ゲルは、サンプル調製手順に基づき、0.05重量%〜3重量%の濃度において調製された際に形成してもよい。上記濃度は、例えば、0.1重量%〜2.5重量%、0.1重量%〜2重量%、0.2重量%〜2.0重量%、0.2重量%〜1.5重量%、0.2重量%〜1.0重量%、0.2重量%〜2.5重量%、0.3重量%〜2.5重量%、0.4重量%〜2.0重量%、0.5重量%〜2.0重量%、0.6重量%〜2.0重量%、0.7重量%〜1.5重量%、0.8重量%〜1.2重量%、0.9重量%〜1.1重量%、0.5重量%〜2.5重量%、0.75重量%〜1.5重量%、または0.8重量%〜1.6重量%である。
特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、0.4重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、水中増粘−ずり減粘試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において少なくとも5,000cPの動的粘度を有する。例えば、水中増粘−ずり減粘試験に基づき、少なくとも5,500cPの動的粘度を有し、例えば、少なくとも6,000cP、少なくとも7,000cP、少なくとも8,500cP、少なくとも10,000cP、少なくとも12,500cP、少なくとも15,000cP、少なくとも20,000cP、または少なくとも20,000cPである。特定の実施形態において、好適な星形高分子から形成された水性ゲルは、水中増粘−ずり減粘試験に基づき、少なくとも60%のずり減粘値を更に有してもよいが、例えば、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、または少なくとも90%である。
特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、2.0重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において少なくとも500cPの動的粘度を有する。例えば、SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも600cPの動的粘度を有し、例えば、少なくとも800cP、少なくとも1,000cP、少なくとも1,500cP、少なくとも2,000cP、少なくとも2,500cP、少なくとも3,000cP、少なくとも4,000cP、少なくとも5,000cP、少なくとも8,000cP、または少なくとも10,000cPである。特定の実施形態において、好適な星形高分子から形成された水性ゲルは、SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも60%のずり減粘値を更に有してもよいが、例えば、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、または少なくとも90%である。
特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、2.0重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において少なくとも5,000cPの動的粘度を有する。例えば、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも6,000cPの動的粘度を有し、例えば、少なくとも7,000cP、少なくとも8,500cP、少なくとも10,000cP、少なくとも12,500cP、少なくとも15,000cP、少なくとも18,000cP、少なくとも20,000cP、少なくとも25,000cP、少なくとも30,000cP、少なくとも35,000cP、少なくとも40,000cP、少なくとも45,000cP、または少なくとも50,000cPである。特定の実施形態において、好適な星形高分子から形成された水性ゲルは、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも35%のずり減粘値を更に有してもよいが、例えば、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、または少なくとも90%である。
特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、1.5重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において少なくとも1,500cPの動的粘度を有する。例えば、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも2,000cPの動的粘度を有し、例えば、少なくとも2,500cP、少なくとも3,000cP、少なくとも4,000cP、少なくとも5,000cP、少なくとも7,000cP、少なくとも10,000cP、少なくとも15,000cP、少なくとも18,000cP、または少なくとも20,000cPである。特定の実施形態において、好適な星形高分子から形成された水性ゲルは、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも15%のずり減粘値を更に有してもよいが、例えば、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、または少なくとも90%である。
特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、1.5重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において少なくとも1,500cPの動的粘度を有する。例えば、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも1,500cPの動的粘度を有し、例えば少なくとも2,000cP、少なくとも2,500cP、少なくとも3,000cP、少なくとも4,000cP、少なくとも5,000cP、少なくとも7,000cP、少なくとも10,000cP、少なくとも15,000cP、少なくとも18,000cP、少なくとも20,000cP、少なくとも30,000cP、少なくとも40,000cP、少なくとも50,000cP、または少なくとも60,000cPである。特定の実施形態において、好適な星形高分子から形成された水性ゲルは、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも15%のずり減粘値を更に有してもよいが、例えば、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、または少なくとも90%である。特定の実施形態において、好適な星形高分子から形成された水性ゲルは、10重量%のNaClを有してもよいが、生成されたゲルは、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において少なくとも2,500cPの動的粘度を有してもよいが、例えば、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも5,000cPの動的粘度を有してもよいが、例えば、少なくとも7,000cP、少なくとも10,000cP、少なくとも15,000cP、少なくとも20,000cP、少なくとも30,000cP、少なくとも40,000cP、少なくとも50,000cP、少なくとも60,000cP、少なくとも70,000cP、少なくとも80,000cP、少なくとも90,000cP、または少なくとも100,000cPである。
特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、2.0重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、リタベート20界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において少なくとも15,000cPの動的粘度を有する。例えば、リタベート20界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも18,000cPの動的粘度を有し、例えば少なくとも20,000cP、少なくとも25,000cP、少なくとも30,000cP、または少なくとも35,000cPである。
特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、2.0重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、APG界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において少なくとも1,500cPの動的粘度を有する。例えば、APG界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも2,000cPの動的粘度を有し、例えば少なくとも2,500cP、少なくとも2,750cP、少なくとも3,000cP、または少なくとも3,500cPである。
特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、サンプル調製手順に基づき調製された際に、0.4重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、温度安定性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において少なくとも100,000cPの動的粘度を有し、25℃におけるゲルの粘度と比較して、少なくとも50%の、80℃における動的粘度を有する。例えば、温度安定性試験に基づき、25℃におけるゲルの粘度と比較して、少なくとも60%、例えば、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、もしくは少なくとも90%であるか、または温度安定性試験に基づき、25℃におけるゲルの粘度よりも大きい。
特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、1.5重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において少なくとも7,000cPの動的粘度を有する。例えば、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験に基づき、少なくとも8,000cPの動的粘度を有してもよいが、例えば、少なくとも10,000cP、少なくとも15,000cP、少なくとも20,000cP、少なくとも25,000cP、少なくとも30,000cP、少なくとも50,000cP、少なくとも75,000cP、少なくとも80,000cP、または少なくとも90,000cPである。
特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、0.4重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、pH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、5〜12の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも4,000cPの動的粘度を有する。例えば、pH効率範囲試験に基づき、少なくとも8,000cPの動的粘度を有してもよいが、例えば、少なくとも10,000cP、少なくとも15,000cP、少なくとも20,000cP、少なくとも25,000cP、少なくとも30,000cP、少なくとも50,000cP、少なくとも75,000cP、少なくとも80,000cP、少なくとも90,000cP、または少なくとも95,000cPである。特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、0.4重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、pH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、6〜10の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも40,000cPの動的粘度を有する。例えば、pH効率範囲試験に基づき、少なくとも45,000cPの動的粘度を有してもよいが、例えば、少なくとも50,000cP、少なくとも75,000cP、少なくとも80,000cP、少なくとも90,000cP、または少なくとも100,000cPである。特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、0.4重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、pH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、8〜10の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも80,000cPの動的粘度を有する。例えば、pH効率範囲試験に基づき、少なくとも85,000cPの動的粘度を有してもよいが、例えば、少なくとも90,000cP、または少なくとも100,000cPである。特定の実施形態において、好適な星形高分子、またはその製造方法若しくは使用方法は、0.4重量%の濃度において、水性ゲル(例えば、クリアで均質な水性ゲル)を形成してもよく、pH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、5.5〜6.5の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも60,000cPの動的粘度を有する。例えば、pH効率範囲試験に基づき、少なくとも65,000cPの動的粘度を有してもよいが、例えば、少なくとも70,000cP、または少なくとも75,000cPである。
特定の実施形態において、好適な星形高分子は、界面活性剤相溶性、界面活性剤系増粘性、界面活性剤を含有する系の粘度の増加(例えば、界面活性剤を含有する水系の粘度の増加)、増粘剤としての使用、レオロジー調整剤としての使用、水圧破砕用流体における使用、石油およびガスの用途における使用、鉱業用途における使用、化粧品およびパーソナルケアの用途における使用、ホームケアの用途における使用、塗装および印刷における使用、接着剤用途における使用、電子用途における使用、医療および医薬の用途における使用、紙用途における使用、または、農業用途における使用を提供し得る。
特定の実施形態において、好適な星形高分子は、例えば、水圧破砕用流体添加剤、ゲル化剤、ゲル、プロパント安定剤、ブレーカー、摩擦低減剤、および増粘剤を含む、多くの水性および油性の系における、粘度に対する特定レベルの制御、粘度および粘度要因における増加を提供してもよく、または提供するために使用されてもよい。
特定の実施形態において、本発明の星形高分子を有する重合体組成物、星形高分子、乳化剤、ゲル、乳化剤を含まないエマルション、エマルション、および/または増粘剤は、ワンポット法、例えば、リビングアニオン重合またはリビングカチオン重合等のリビングイオン重合;例えば、リビング/制御ラジカル重合(CRP)等のフリーラジカル重合を含み、例えば、安定フリーラジカル重合(SFRP)、変性連鎖移動重合(DT)、または原子移動ラジカル重合(ATRP)、および/またはこれらの方法の1つまたは複数の組み合わせによって形成されたものを含み、例えば、破砕流体添加剤、ゲル化剤、ゲル、プロパント安定剤、ブレーカー、摩擦低減剤、増粘剤などを含む、多くの水性および油性系における粘度および粘度要因に対して特定レベルの制御を行うのに使用されてもよい。
特定の実施形態において、星形高分子は、石油およびガス用途に好適であり、石油およびガス用途として、破砕用流体/井戸掘削用流体におけるレオロジー調整剤、ゲル化剤、ゲル、分散剤、プロパント安定剤および担体、ブレーカー、摩擦低減剤、潤滑剤、スケール付着抑制剤、伝熱流体、増粘剤、油砂からの石油抽出を増大させるための添加剤、油−砂−水エマルション用エマルションブレーカー、油砂の脱水を改善するための添加剤、ガソリン添加剤、ガソリン安定剤、コイル管洗浄用流体、掘削流体、仕上げ流体、刺激流体、生産流体、水圧破砕用流体、圧入流体、冠水用流体、流路保全用流体、水和抑制剤、アスファルテン抑制剤、アスファルテン類抑制剤、スケール抑制剤、パラフィン抑制剤、摩擦低減剤、腐食防止剤、H2S捕捉剤、脱乳化剤、気泡制御剤、消泡剤、潤滑剤、スケール剥離剤、アスファルテン剥離剤、抵抗低減剤、流動点降下剤、コールドフロー改善剤、追跡可能化学物質、発泡剤、粘弾性界面活性剤、および/または粘弾性界面活性流体添加剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、星形高分子は、鉱物用途に好適であり、鉱業用途として、磨鉱回路の選鉱、ろ過、選鉱の尾鉱、連続向流清澄法(CCD)、ペーストバックフィル、浄化、粉塵抑制剤、凝集剤、炭素粉末リサイクル、石炭、ダイヤモンド、金および貴金属の抽出および加工、パイプラインによるスラリー輸送のための潤滑剤および抵抗低減剤、凝集剤、スケール抑制剤、起泡剤、消泡剤、脱水剤、結晶成長調整剤、濾過助剤、粉塵制御剤、分散剤、抑制剤、増粘剤、浄化剤、溶液抽出試薬、スケール防止助剤、および/または滑助剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、星形高分子は、化粧品およびパーソナルケアの用途に好適であり、化粧品およびパーソナルケアの用途として、化粧用クリーム、ローション、ジェル、噴霧可能なローション、噴霧可能なクリーム、噴霧可能なジェル、ヘアスタイリング剤、ヘアスタイリング用スプレーおよびムース、ムース、ヘアコンディショナー、シャンプー、入浴用製剤およびシャワー用製剤、シャワー用ジェル、整髪用ジェル、頭髪用化粧品、軟膏、防臭剤および制汗剤、制汗成分、防臭成分、マスカラ、頬紅、口紅、アイライナー、香水、粉末剤、血清、スキンセンサリック、皮膚洗浄剤、スキンコンディショナー、軟化剤、皮膚軟化剤、皮膚保湿剤、保湿剤、皮膚を拭くもの、感覚調整剤、スキンケア用製品、化粧落とし、アイクリーム、リーブオン製品、ウォッシュオフ製品、歯および口腔ケア用製品、ホワイトニング製品、口腔洗浄液、デリケートゾーン用製品、日焼け止め、日を浴びずに日焼けするための製品、髭剃り用製剤、シェービングクリーム、脱毛剤、化粧落とし用製品、デリケートゾーン用製品、殺精子剤、避妊具潤滑剤、個人衛生用製品、固形物、柔軟仕上げ剤、クレンジング製品、クレンジングスプレー、乳化剤、湿潤剤、起泡剤、石鹸、液体石鹸、手の消毒剤、ハンドジェル、コンディショナー、湿潤剤、泡安定剤、柔軟剤、浄化剤、膜形成剤、送達システム、油送達システム、能動送達システム、レオロジー調整剤、増粘剤、粘性剤、並びに潤滑剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、星形高分子は、ホームケアの用途に好適であり、ホームケアの用途として、窓およびガラス、並びに他の家庭の表面用の洗浄剤;トイレまわり用洗浄剤;塗装面洗浄剤;家庭用洗浄剤;工業用洗浄剤;窓用洗浄剤;床用洗浄剤;シャワー用洗浄剤;排水管用洗浄剤;オーブン用洗浄剤;浴槽用、タイル用およびシンク用の洗浄剤;漂白剤;洗浄剤を含む漂白剤;脱脂剤;酵素発生型製品;液体石鹸およびゲル状石鹸;光沢剤およびワックス;カーワックス;床ワックス;光沢剤;光沢剤;洗剤;液体洗剤および粉末洗剤が挙げられるが、これらに限定されず、洗濯用および食器洗い用の洗剤;洗濯用洗剤;洗濯用柔軟剤;硬水用ミネラル除去剤;金属洗浄剤および光沢剤;カーペット用およびラグ用の洗浄剤;ごみ掃除用製品;室内装飾品用洗浄剤;およびフロアケア用製品を含む。
特定の実施形態において、星形高分子は、塗装および印刷の用途に好適であり、塗装および印刷の用途として、インクジェット印刷用インクおよび他のインク、3Dプリント用流体、3Dプリント用インク、顔料、濡れ性界面活性剤、結合剤、凝集剤、分散剤、レべリング化合物、泡止め剤、エアレーター、表面張力調整剤、膜形成剤、可塑剤、孔形成剤、撥水剤、腐食防止剤、げっ歯類を阻止するための苦味剤が挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、星形高分子は、接着剤用途に好適であり、接着剤用途として、会合錯体、看板用接着剤、カーペット裏面のり付け用化合物、ホットメルト接着剤、ラベル用接着剤、ラテックス接着剤、皮革処理用接着剤、合板積層用接着剤、紙用接着剤、3Dプリント用接着剤、3Dプリント用結合剤、壁紙用糊剤、木工用接着剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、星形高分子は、電子用途に好適であり、電子用途として、帯電防止フィルムおよび帯電防止梱包材、導電性インク、銅箔の製造に使用されるレオロジー制御剤、積層セラミックチップコンデンサ、フォトレジスト、プラズマディスプレイスクリーン、ワイヤ用潤滑剤、ケーブル用潤滑剤、光ファイバ用潤滑剤、コイルコーティング用ゲルラッカーなどが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、星形高分子は、医療および医薬の用途に好適であり、医療および医薬の用途として、医療機器用潤滑剤、抗菌コーティング剤、結合剤などの医薬品賦形剤、クリーム、軟膏、塗布薬、ペースト、希釈剤、充填剤、潤滑剤、流動促進剤、崩壊剤、研磨剤、懸濁剤、分散剤、可塑剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、星形高分子は、紙用途に好適であり、紙用途として、コーティング剤、ティッシュペーパー用および薄い紙用のディスパージョン、充填剤保持剤および排水向上剤、凝集剤やピッチコントロール剤、耐油性コーティング剤、接着剤、離型コーティング剤、表面サイズ剤、艶消しおよび耐インク用サイズ剤、製紙用のテールタイ接着剤およびピックアップ接着剤、浮上、洗浄および酵素処理におけるリサイクル用紙の脱インクなどが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、星形高分子は、農業用途に好適であり、農業用途として、動物飼料、分散剤、ドリフト制御剤、カプセル化、種子コーティング剤、種子テープ、スプレー被着剤、水性スプレーおよびスプレーエマルション、水溶性梱包材、除草剤、殺虫剤などが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の実施形態において、星形高分子は、他の用途にも好適であり、他の用途としては、水性および溶剤型塗料組成物、水性および溶剤型潤滑剤、水性および溶剤型粘度指数調整剤、塗料、可塑剤、消火剤、曇り止め、泡止め剤、不凍物質、スキーワックスおよびスノーボードワックス、下剤、腐食防止剤、洗剤、歯科用印象材、歯科用充填材、セラミックおよび煉瓦形成、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネートに用いられるポリオールなどのプレポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。レオロジー調節剤の用途のため、高いゲル強度、塩存在下および温度上昇での安定性、高いずり減粘特性を実現し、汎用低粘度可溶性集積物を形成し、そして沈降、流れ、平滑化、たるみ、スパッタリング等の特性を最適化するためにそれらのレオロジープロファイルを調整するための添加剤との相乗作用を生み出す。
特定の実施形態において、星形高分子は、制御された速度で小分子を格納および/または放出するのに好適であってもよい。「小分子」は、紫外線吸収剤、ミネラル、染料、顔料、溶媒、界面活性剤、金属イオン、塩、または油を含み得る。これらの小分子は、例えば、星形高分子の核内、または複数の重合体分鎖に格納され、その後、放出されてもよい。例えば、小分子は核に対してある程度の親和性を有し、核の環境において可溶であってもよい。核(または重合体分鎖)に対する小分子の親和性がより高いと、星形高分子からの放出率は減少してもよい。当該親和性は、例えばイオン結合、水素結合、静電結合、疎水結合、配位結合、金属キレート相互作用を含む非共有結合力により高めたり減じたりできる。
実施形態A1.界面活性剤を含有する系の粘度を増加するための、界面活性剤系増粘高分子であって、
a)核;
b)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含む少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
c)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含み、
上記第2の重合体分鎖は、
i)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
ii)上記親水性重合体セグメントに共有結合している更なるセグメント、を含み、
上記更なるセグメントは、C以上のアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアクリレート、C以上のアルキルアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアルキルアクリレート、C以上のアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアクリルアミド、C以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C以上のアルキルビニルエーテル、C以上のアルケニルビニルエーテル、C以上のアルキルアリルエーテル、またはC以上のアルケニルアリルエーテルを含む重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成されている、界面活性剤系増粘高分子。
実施形態A2.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C以上のアルキルアクリレート、C以上のアルキルアルキルアクリレート、C以上のアルキルアクリルアミド、C以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C以上のアルキルビニルエーテル、またはC以上のアルキルアリルエーテルを含む、実施形態A1の高分子。
実施形態A3.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C6−40のアルキルアクリレート、C6−40のアルキルアルキルアクリレート、C6−40のアルキルアクリルアミド、C6−40のアルキルアルキルアクリルアミド、C2−40のアルキルビニルエーテル、またはC1−40のアルキルアリルエーテルを含む、実施形態A1または実施形態A2の高分子。
実施形態A4.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C13以上のアルキルアクリレート、C11以上のアルキルアルキルアクリレート、C19以上のアルキルアクリルアミド、C13以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C以上のアルキルビニルエーテル、またはC以上のアルキルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A3のいずれか1つの高分子。
実施形態A5.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C13−40のアルキルアクリレート、C11−40のアルキルアルキルアクリレート、C19−40のアルキルアクリルアミド、C13−40のアルキルアルキルアクリルアミド、C2−40のアルキルビニルエーテル、またはC1−40のアルキルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A4のいずれか1つの高分子。
実施形態A6.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C14以上のアルキルアクリレート、C14以上のアルキルアルキルアクリレート、C19以上のアルキルアクリルアミド、C14以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C以上のアルキルビニルエーテル、またはC以上のアルキルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A5のいずれか1つの高分子。
実施形態A7.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C16以上のアルキルアクリレート、C16以上のアルキルアルキルアクリレート、C19以上のアルキルアクリルアミド、C16以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C12以上のアルキルビニルエーテル、またはC12以上のアルキルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A6のいずれか1つの高分子。
実施形態A8.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C18以上のアルキルアクリレート、C18以上のアルキルアルキルアクリレート、C19以上のアルキルアクリルアミド、C18以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C18以上のアルキルビニルエーテル、またはC18以上のアルキルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A7のいずれか1つの高分子。
実施形態A9.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、飽和脂肪アルキルペンダント部分を含む、実施形態A1〜A8のいずれか1つの高分子。
実施形態A10.上記飽和脂肪アルキルペンダント部分が、トリデシルペンダント部分、イソトリデシルペンダント部分、ミリスチルペンダント部分、ペンタデシルペンダント部分、セチルペンダント部分、パルミチルペンダント部分、ヘプタデシルペンダント部分、ステアリルペンダント部分、ノナデシルペンダント部分、アラキジルペンダント部分、ヘンエイコシルペンダント部分、ベヘニルペンダント部分、リグノセリルペンダント部分、セリル(ヘプタコサニル)ペンダント部分、モンタニルペンダント部分、ノナコサニルペンダント部分、ミリシルペンダント部分、ドトリアコンタニルペンダント部分、ゲジルペンダント部分、またはセトステアリルペンダント部分である、実施形態A9の高分子。
実施形態A11.上記飽和脂肪アルキルペンダント部分は、ステアリルペンダント部分である、実施形態A9またはA10の高分子。
実施形態A12.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C以上のアルケニルアクリレート、C以上のアルケニルアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアクリルアミド、C以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルビニルエーテル、またはC以上のアルケニルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A11のいずれか1つの高分子。
実施形態A13.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C6−40のアルケニルアクリレート、C6−40のアルケニルアルキルアクリレート、C6−40のアルケニルアクリルアミド、C6−40のアルケニルアルキルアクリルアミド、C6−40のアルケニルビニルエーテル、またはC6−40のアルケニルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A12のいずれか1つの高分子。
実施形態A14.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C以上のアルケニルアクリレート、C以上のアルケニルアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアクリルアミド、C以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルビニルエーテル、またはC以上のアルケニルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A13のいずれか1つの高分子。
実施形態A15.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C10以上のアルケニルアクリレート、C10以上のアルケニルアルキルアクリレート、C10以上のアルケニルアクリルアミド、C10以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C10以上のアルケニルビニルエーテル、またはC10以上のアルケニルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A14のいずれか1つの高分子。
実施形態A16.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C12以上のアルケニルアクリレート、C12以上のアルケニルアルキルアクリレート、C12以上のアルケニルアクリルアミド、C12以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C12以上のアルケニルビニルエーテル、またはC12以上のアルケニルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A15のいずれか1つの高分子。
実施形態A17.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C14以上のアルケニルアクリレート、C14以上のアルケニルアルキルアクリレート、C14以上のアルケニルアクリルアミド、C14以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C14以上のアルケニルビニルエーテル、またはC14以上のアルケニルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A16のいずれか1つの高分子。
実施形態A18.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、C18以上のアルケニルアクリレート、C18以上のアルケニルアルキルアクリレート、C18以上のアルケニルアクリルアミド、C18以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C18以上のアルケニルビニルエーテル、またはC18以上のアルケニルアリルエーテルを含む、実施形態A1〜A17のいずれか1つの高分子。
実施形態A19.上記アルケニル基は、モノアルケニル基、ジアルケニル基、トリアルケニル基、テトラアルケニル基、ペンタアルケニル基、またはヘキサアルケニル基である、実施形態A1〜A18のいずれか1つの高分子。
実施形態A20.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、不飽和脂肪アルキルペンダント部分を含む、実施形態A1〜A19のいずれか1つの高分子。
実施形態A21.上記不飽和脂肪アルキルペンダント部分は、一価不飽和または多価不飽和である、実施形態A20の高分子。
実施形態A22.上記多価不飽和脂肪アルキルペンダント部分は、ジ不飽和脂肪アルキルペンダント部分、トリ不飽和脂肪アルキルペンダント部分、テトラ不飽和脂肪アルキルペンダント部分、ペンタ不飽和脂肪アルキルペンダント部分、またはヘキサ不飽和脂肪アルキルペンダント部分である、実施形態A20またはA21の高分子。
実施形態A23.上記不飽和脂肪アルキルペンダント部分は、ミリストレイルペンダント部分、パルミトレイルペンダント部分、サピエニルペンダント部分、オレイルペンダント部分、エライジルペンダント部分、バクセニルペンダント部分、リノレイルペンダント部分、リノエライジルペンダント部分、α−リノレイルペンダント部分、アラキドニルペンダント部分、エイコサペンタエノイルペンダント部分、エルシルペンダント部分、またはドコサヘキサエノイルペンダント部分である、実施形態A20〜A22のいずれか1つの高分子。
実施形態A24.上記少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基は、式I〜Vによって表される、実施形態A1〜A23のいずれか1つの高分子:
Figure 0006689210
(式中、
、R、およびRは、独立して、水素、メチル、エチル、またはC3−18アルキル、例えば、C3−6アルキル、C6−12アルキル、若しくはC12−18アルキルを表し、上記アルキルは分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
およびRは、独立して、C13以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、若しくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、またはRがC以上である場合、Rは、独立して、C11以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、若しくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表してもよく、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、C19以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、若しくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、またはRがC以上である場合、Rは、独立して、C13以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、若しくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表してもよく、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、水素、C1−18アルキル、−C1−18アルキル−(O−C1−6アルキル)を表し、またはRであり、またはRであり、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、C以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、−C以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、C以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、−C以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、あるいは、
、R、R、R、Rは、独立して、界面活性剤の疎水性部、脂質の疎水性部、または脂肪アルコールの疎水性部を表し、
、A、AおよびAは、独立して、CH、CR10、またはNを表し、A、A、AおよびAのうち少なくとも2つは、CHまたはCR10であり、
10は、独立して、水素、C1−10アルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、C1−10アルコキシを表し、上記アルキルまたはアルコキシは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
Yは、独立して、共有結合、−O−、−S−、−N(H)−、−N(R)−、−(CO)−、−S(O)−、−S(O)−、−S(O)N(R)−、−(CO)N(R)−、−N(R)−(CO)−、−(CO)O−、または−O−(CO)−を表し、
は、独立して、共有結合、エチレングリコール、ポリ(エチレングリコール)、ポリエーテル、ポリアミド、C1−6アルキル、−(CO)N(R)−、−N(R)−(CO)−、−(CO)O−、−O−(CO)−、若しくはそれらの組み合わせを表し、または独立して、存在せず、あるいは、
は、独立して、界面活性剤の親水性部、脂質の親水性部、または脂肪アルコールの親水性部を表し、
は、独立して、(CH1−40、C1−40アルキル、(O−C2−6アルキル)、または(C2−6アルキル)−(O−C2−6アルキル)を表し、上記アルキルは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、かつ、
nは、独立して、1〜1000の範囲の値を表す)。
実施形態A25.上記界面活性剤系増粘高分子は、複数の少なくとも第1の重合体分鎖を含む、実施形態A1〜A24のいずれか1つの高分子。
実施形態A26.上記界面活性剤系増粘高分子は、複数の少なくとも第2の重合体分鎖を含む、実施形態A1〜A25のいずれか1つの高分子。
実施形態A27.上記界面活性剤系増粘高分子は、複数の少なくとも第1の重合体分鎖、および複数の少なくとも第2の重合体分鎖を含む、実施形態A1〜A26のいずれか1つの高分子。
実施形態A28.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、5000g/molを上回る分子量を有している、実施形態A1〜A27のいずれか1つの高分子。
実施形態A29.上記核は、架橋された重合体核である、実施形態A1〜A28のいずれか1つの高分子。
実施形態A30.上記核は、疎水性の架橋された重合体核である、実施形態A1〜A29のいずれか1つの高分子。
実施形態A31.上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖の親水性重合体セグメントは、複数の重合した親水性単量体から構成されている、実施形態A1〜A30のいずれか1つの高分子。
実施形態A32.上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖の親水性重合体セグメントは、重合した親水性単量体の5個と2000個との間の単量体残基から構成されている、実施形態A1〜A31のいずれか1つの高分子。
実施形態A33.上記更なるセグメントは、複数の、少なくとも1つの重合した界面活性剤系増粘単量体残基から構成されている、実施形態A1〜A32のいずれか1つの高分子。
実施形態A34.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の更なるセグメントは、界面活性剤系増粘単量体の1個と500個との間の単量体残基から構成されている、実施形態A1〜A33のいずれか1つの高分子。
実施形態A35.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の親水性重合体セグメントは、重合した親水性単量体の10個と5000個との間の単量体残基から構成されている、実施形態A1〜A34のいずれか1つの高分子。
実施形態A36.上記更なるセグメントは、少なくとも第2の重合体分鎖の遠位セグメントである、実施形態A1〜A35のいずれか1つの高分子。
実施形態A37.上記少なくとも第2の重合体分鎖は、上記親水性重合体セグメントおよび上記更なるセグメントからなる、実施形態A1〜A36のいずれか1つの高分子。
実施形態A38.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の重合した親水性単量体の単量体残基は、上記核に対して近位である、実施形態A1〜A37のいずれか1つの高分子。
実施形態A39.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、重合した界面活性剤系増粘単量体の単量体残基よりも多くの、重合した親水性単量体の単量体残基を含む、実施形態A1〜A38のいずれか1つの高分子。
実施形態A40.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、重合した界面活性剤系増粘単量体の単量体残基より、2倍と100倍との間の範囲で多い、重合した親水性単量体の単量体残基を含む、実施形態A1〜A39のいずれか1つの高分子。
実施形態A41.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、重合した界面活性剤系増粘単量体の単量体残基より、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、50倍、100倍、または100倍以上多い、重合した親水性単量体の単量体残基を含む、実施形態A1〜A40のいずれか1つの高分子。
実施形態A42.上記界面活性剤系増粘高分子は、任意に、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成された重合体セグメントを含む少なくとも1つの第3の重合体分鎖、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された重合体セグメント、またはその両方を更に含む、実施形態A1〜A41のいずれか1つの高分子。
実施形態A43.上記界面活性剤系増粘高分子は、上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖を更に含む、実施形態A42の高分子。
実施形態A44.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成された重合体セグメントを含む、実施形態A42またはA43の高分子。
実施形態A45.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成された重合体セグメントは、疎水性重合体セグメントである、実施形態A45の高分子。
実施形態A46.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された重合体セグメントを含む、実施形態A43〜A45のいずれか1つの高分子。
実施形態A47.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の重合した親水性単量体の単量体残基から構成された重合体セグメントは、親水性重合体セグメントである、実施形態A46の高分子。
実施形態A48.上記界面活性剤系増粘高分子は、複数の少なくとも1つの第3の重合体分鎖を含む、実施形態A43〜A47のいずれか1つの高分子。
実施形態A49.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の疎水性重合体セグメントは、重合した疎水性単量体の複数の単量体残基から構成される、実施形態A43〜A48のいずれか1つの高分子。
実施形態A50.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の疎水性重合体セグメントは、重合した疎水性単量体の1個と500個との間の単量体残基から構成される、実施形態A43〜A49のいずれか1つの高分子。
実施形態A51.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の重合した疎水性単量体の単量体残基は、上記核に対して遠位である、実施形態A43〜A50のいずれか1つの高分子。
実施形態A52.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の親水性重合体セグメントは、重合した親水性単量体の複数の単量体残基から構成される、実施形態A43〜A51のいずれか1つの高分子。
実施形態A53.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の親水性重合体セグメントは、重合した親水性単量体の1個と5000個との間の単量体残基から構成される、実施形態A43〜A52のいずれか1つの高分子。
実施形態A54.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の重合した親水性単量体の単量体残基は、上記核に対して近位である、実施形態A43〜A53のいずれか1つの高分子。
実施形態A55.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の親水性重合体セグメントは、核に共有結合している、実施形態A43〜A54のいずれか1つの高分子。
実施形態A56.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、親水性重合体セグメントおよび疎水性重合体セグメントからなる、実施形態A43〜A55のいずれか1つの高分子。
実施形態A57.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、重合した疎水性単量体の単量体残基よりも多くの、重合した親水性単量体の単量体残基を含む、実施形態A43〜A56のいずれか1つの高分子。
実施形態A58.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、重合した疎水性単量体の単量体残基より、2倍と1000倍との間の範囲で多い、重合した親水性単量体の単量体残基を含む、実施形態A43〜A57のいずれか1つの高分子。
実施形態A59.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、重合した疎水性単量体の単量体残基より、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、50倍、100倍、または100倍以上多い、重合した親水性単量体の単量体残基を含む、実施形態A43〜A58のいずれか1つの高分子。
実施形態A60.上記少なくとも第2の重合体分鎖に対する、少なくとも第1の重合体分鎖の割合は、40:1と1:40との間の範囲である、実施形態A1〜A59のいずれか1つの高分子。
実施形態A61.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖に対する、上記少なくとも第1の重合体分鎖の割合、上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖に対する、上記少なくとも第3の重合体分鎖の割合、および上記少なくとも第2の重合体分鎖と上記少なくとも第3の重合体分鎖との和に対する、上記少なくとも第1の重合体分鎖の割合は、独立して、40:1と1:40との間の範囲である、実施形態A1〜A60のいずれか1つの高分子。
実施形態A62.上記界面活性剤系増粘高分子が式Aにて表される、実施形態A1〜A61のいずれか1つの高分子:
式A [(P1)q1−Core−[(P3)q3−(P2)q2
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第1の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成された少なくとも第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも第2の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも第1の重合体分鎖の数を表し、かつ、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも第2の重合体分鎖の数を表す)。
実施形態A63.r:sの割合は、40:1と1:40との間の範囲である、実施形態A62の高分子。
実施形態A64.上記界面活性剤系増粘高分子が式Bにて表される、実施形態A1〜A63のいずれか1つの高分子:
Figure 0006689210
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも第1の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成された少なくとも第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも第2の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
P4は、独立して、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも第3の重合体分鎖の疎水性重合体セグメントを表し、
P5は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも第3の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
q4は、独立して、P4における単量体残基の数を表し、
q5は、独立して、P5における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも第1の重合体分鎖の数を表し、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも第2の重合体分鎖の数を表し、かつ、
tは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも第3の重合体分鎖の数を表す)。
実施形態A65.r:sの割合、および、tがゼロでない場合は、r:t、t:sおよびr:(s+t)の割合は、独立して、40:1と1:40との間の範囲である、実施形態A64の高分子。
実施形態A66.q1は、5と2000との間の値を有する、実施形態A62〜A65のいずれか1つの高分子。
実施形態A67.q2は、1と500との間の値を有する、実施形態A62〜A66のいずれか1つの高分子。
実施形態A68.q3は、10と5000との間の値を有する、実施形態A62〜A67のいずれか1つの高分子。
実施形態A69.q4は、1と500との間の値を有する、実施形態A62〜A68のいずれか1つの高分子。
実施形態A70.q5は、10と5000との間の値を有する、実施形態A62〜A69のいずれか1つの高分子。
実施形態A71.rは、1から1000の範囲の値を有する、実施形態A62〜A70のいずれか1つの高分子。
実施形態A72.sは、1から1000の範囲の値を有する、実施形態A62〜A71のいずれか1つの高分子。
実施形態A73.tは、0から1000の範囲の値を有する、実施形態A62〜A72のいずれか1つの高分子。
実施形態A74.q3は、q2より大きい、実施形態A62〜A73のいずれか1つの高分子。
実施形態A75.q3は、q2より、2倍と1000倍との間の範囲で大きい、実施形態A62〜A74のいずれか1つの高分子。
実施形態A76.q3は、q2より、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、50倍、100倍、または100倍以上大きい、実施形態A62〜A75のいずれか1つの高分子。
実施形態A77.q5は、q4より大きい、実施形態A62〜A76のいずれか1つの高分子。
実施形態A78.q5は、q4より、2倍と1000倍との間の範囲で大きい、実施形態A62〜A77のいずれか1つの高分子。
実施形態A79.q5は、q4より、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、50倍、100倍、または100倍以上大きい、実施形態A62〜A78のいずれか1つの高分子。
実施形態A80.上記重合体セグメントP1、P3またはP5は、単独重合体セグメント、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態A62〜A79のいずれか1つの高分子。
実施形態A81.上記重合体セグメントP2またはP4は、単独重合体セグメント、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態A62〜A80のいずれか1つの高分子。
実施形態A82.上記更なるセグメントの一部が式Eによって表される、実施形態A1〜A81のいずれか1つの高分子:
Figure 0006689210
(式中、
11、R12、R13は、独立して、水素、メチル、エチル、またはC3−18アルキル、例えば、C3−6アルキル、C6−12アルキル、若しくはC12−18アルキルを表し、上記アルキルは分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
14は、独立して、C1−12ヒドロカルビル、−C1−12ヒドロカルビル−(O−C1−6ヒドロカルビル)、−C1−12ヒドロカルビル−((CO)O−C1−6ヒドロカルビル)、−C1−12ヒドロカルビル−((CO)NH−C1−6ヒドロカルビル)を表し、それぞれのヒドロカルビル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和(アルキル)または不飽和(アルケニル)であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
15は、独立して、C13−40ヒドロカルビル、−C13−40ヒドロカルビル−(O−C1−6ヒドロカルビル)、−C13−40ヒドロカルビル−((CO)O−C1−6ヒドロカルビル)、C13−40ヒドロカルビル−((CO)NH−C1−6アルキル)であって、それぞれのヒドロカルビル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和(アルキル)または不飽和(アルケニル)であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、または、界面活性剤の疎水性部分、脂質の疎水性部分、または脂肪アルコールの疎水性部分を表し、
Yは、共有結合、エチレングリコール、ポリ(エチレングリコール)、ポリエーテル、ポリアミド、C1−6アルキル、若しくはそれらの組み合わせを表し、または独立して、存在せず、
mは、独立して、1〜500の範囲の値を表し、
nは、独立して、1〜500の範囲の値を表し、かつ、
wは、独立して、1〜1000の範囲の値を表す)。
実施形態A83.上記式Eによって表される少なくとも1つの第2の重合体分鎖の一部は、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態A82の高分子。
実施形態A84.上記更なるセグメントは、重合体セグメントである、実施形態A1〜A83のいずれか1つの高分子。
実施形態A85.上記更なるセグメントは、単独重合体セグメント、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態A84の高分子。
実施形態A86.上記更なるセグメントは、界面活性剤系増粘重合体セグメントである、実施形態A1〜A85のいずれか1つの高分子。
実施形態A87.上記界面活性剤系増粘重合体セグメントは、単独重合体セグメント、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態A86の高分子。
実施形態A88.上記界面活性剤系増粘高分子は、5,000g/molと10,000,000g/molとの間の範囲の分子量(Mn)を有している、実施形態A1〜A87のいずれか1つの高分子。
実施形態A89.上記界面活性剤系増粘高分子は、100,000g/molを上回る分子量(Mn)を有している、実施形態A1〜A88のいずれか1つの高分子。
実施形態A90.上記界面活性剤系増粘高分子は、100,000g/molと2,000,000g/molとの間の範囲の分子量(Mn)を有している、実施形態A1〜A89のいずれか1つの高分子。
実施形態A91.上記少なくとも1つの重合体分鎖の分子量(Mn)は、1,000g/mol〜250,000g/molである、実施形態A1〜A90のいずれか1つの高分子。
実施形態A92.上記少なくとも1つの重合体分鎖の分子量(Mn)は、10,000g/molと200,000g/molとの間である、実施形態A1〜A91のいずれか1つの高分子。
実施形態A93.上記界面活性剤系増粘高分子は、水溶性ミクト星形高分子である、実施形態A1〜A92のいずれか1つの高分子。
実施形態A94.上記高分子の0.4重量%が均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、水中増粘−ずり減粘試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも5,000cPの動的粘度を有する、実施形態A1〜A93のいずれか1つの高分子。
実施形態A95.上記動的粘度は、水中増粘−ずり減粘試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも10,000cPである、実施形態A94の高分子。
実施形態A96.上記高分子は、水中増粘−ずり減粘試験に基づき、少なくとも80%のずり減粘値を更に有する、実施形態A94またはA95の高分子。
実施形態A97.上記高分子の2.0重量%が均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも500cPの動的粘度を有する、実施形態A1〜A96のいずれか1つの高分子。
実施形態A98.上記動的粘度が、SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも1,000cPである、実施形態A97の高分子。
実施形態A99.上記動的粘度が、SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも2,000cPである、実施形態A98の高分子。
実施形態A100.上記動的粘度が、SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも3,000cPである、実施形態A99の高分子。
実施形態A101.上記動的粘度が、SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも4,000cPである、実施形態A100の高分子。
実施形態A102.上記高分子は、SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも75%のずり減粘値を更に有する、実施形態A97〜A101のいずれか1つの高分子。
実施形態A103.上記高分子の2.0重量%が均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも5,000cPの動的粘度を有する、実施形態A1〜A102のいずれか1つの高分子。
実施形態A104.上記動的粘度は、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも10,000cPである、実施形態A103の高分子。
実施形態A105.上記動的粘度は、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも15,000cPである、実施形態A104の高分子。
実施形態A106.上記動的粘度は、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも18,000cPである、実施形態A105の高分子。
実施形態A107.上記動的粘度は、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも20,000cPである、実施形態A106の高分子。
実施形態A108.上記高分子はハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも35%のずり減粘値を更に有する、実施形態A103〜A107のいずれかの高分子。
実施形態A109.上記高分子は、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも40%のずり減粘値を更に有している、実施形態A103〜A107のいずれか1つの高分子。
実施形態A110.上記高分子は、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも50%のずり減粘値を更に有している、実施形態A103〜A107のいずれか1つの高分子。
実施形態A111.上記高分子は、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも70%のずり減粘値を更に有している、実施形態A103〜A107のいずれか1つの高分子。
実施形態A112.上記高分子は、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、少なくとも80%のずり減粘値を更に有している、実施形態A103〜A107のいずれか1つの高分子。
実施形態A113.上記高分子の1.5重量%が均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも2,000cPの動的粘度を有している、実施形態A1〜A112のいずれか1つの高分子。
実施形態A114.上記動的粘度は、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも3,000cPである、実施形態A113の高分子。
実施形態A115.上記動的粘度は、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも5,000cPである、実施形態A113の高分子。
実施形態A116.上記動的粘度は、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも7,000cPである、実施形態A113の高分子。
実施形態A117.上記動的粘度は、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも10,000cPである、実施形態A113の高分子。
実施形態A118.上記動的粘度は、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも15,000cPである、実施形態A113の高分子。
実施形態A119.上記高分子の1.5重量%が均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも2,000cPの動的粘度を有している、実施形態A1〜A118のいずれか1つの高分子。
実施形態A120.上記動的粘度は、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも4,000cPである、実施形態A119の高分子。
実施形態A121.上記動的粘度は、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも6,000cPである、実施形態A119の高分子。
実施形態A122.上記動的粘度は、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも8,000cPである、実施形態A119の高分子。
実施形態A123.上記動的粘度は、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも10,000cPである、実施形態A119の高分子。
実施形態A124.上記動的粘度は、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも15,000cPである、実施形態A119の高分子。
実施形態A125.混合物を10重量%NaClで処理し、均質なゲルを形成し、上記ゲルは、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも2,500cPの動的粘度を有している、実施形態A119の高分子。
実施形態A126.混合物を10重量%NaClで処理し、均質なゲルを形成し、上記ゲルは、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも5,000cPの動的粘度を有している、実施形態A119の高分子。
実施形態A127.混合物を10重量%NaClで処理し、均質なゲルを形成し、上記ゲルは、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも10,000cPの動的粘度を有している、実施形態A119の高分子。
実施形態A128.上記高分子の2.0重量%が均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、リタベート20界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも15,000cPの動的粘度を有している、実施形態A1〜A127のいずれか1つの高分子。
実施形態A129.上記動的粘度は、リタベート20界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも20,000cPである、実施形態A128の高分子。
実施形態A130.上記動的粘度は、リタベート20界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも25,000cPである、実施形態A128の高分子。
実施形態A131.上記動的粘度は、リタベート20界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも30,000cPである、実施形態A128の高分子。
実施形態A132.上記高分子の2.0重量%が均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、APG界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも1,500cPの動的粘度を有している、実施形態A1〜A131のいずれか1つの高分子。
実施形態A133.上記動的粘度は、APG界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも2,000cPである、実施形態A132の高分子。
実施形態A134.上記動的粘度は、APG界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも2,500cPである、実施形態A132の高分子。
実施形態A135:上記動的粘度は、APG界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも2,750cPである、実施形態A132の高分子。
実施形態A136.上記動的粘度は、APG界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも3,000cPである、実施形態A132の高分子。
実施形態A137.上記高分子の0.4重量%が均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、温度安定性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも100,000cPの動的粘度を有し、かつ、80℃において、25℃における当該ゲルの粘度に対して少なくとも50%の動的粘度を有している、実施形態A1〜A136のいずれか1つの高分子。
実施形態A138.80℃における上記動的粘度が、温度安定性試験に基づくと、25℃における上記ゲルの粘度に対して少なくとも60%である、実施形態A137の高分子。
実施形態A139.80℃における上記動的粘度が、温度安定性試験に基づくと、25℃における上記ゲルの粘度に対して少なくとも80%である、実施形態A137の高分子。
実施形態A140.80℃における上記動的粘度が、温度安定性試験に基づくと、25℃における上記ゲルの粘度よりも大きい、実施形態A137の高分子。
実施形態A141.上記高分子の1.5重量%が均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、4.5〜6.5の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも8,000cPの動的粘度を有している、実施形態A1〜A141のいずれか1つの高分子。
実施形態A142.上記動的粘度は、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、4.5〜6.5の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも15,000cPである、実施形態A141の高分子。
実施形態A143.上記動的粘度は、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、4.5〜6.5の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも25,000cPである、実施形態A141の高分子。
実施形態A144.上記動的粘度は、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、4.5〜6.5の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも50,000cPである、実施形態A141の高分子。
実施形態A145.上記動的粘度は、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、4.5〜6.5の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも75,000cPである、実施形態A141の高分子。
実施形態A146.上記調整されたpHは、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、5〜6の範囲である、実施形態A141〜A145のいずれか1つの高分子。
実施形態A147.上記高分子の0.4重量%が均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、pH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、5〜12の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも5,000cPの動的粘度を有している、実施形態A1〜A146のいずれか1つの高分子。
実施形態A148.上記動的粘度は、pH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、5〜12の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも25,000cPである、実施形態A147の高分子。
実施形態A149.上記動的粘度は、pH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、5〜12の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも50,000cPである、実施形態A147の高分子。
実施形態A150.上記動的粘度は、pH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、5〜12の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも75,000cPである、実施形態A147の高分子。
実施形態A151.上記動的粘度は、pH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、5〜12の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも95,000cPである、実施形態A147の高分子。
実施形態A152.上記調整されたpHは、6〜7の範囲である、実施形態A147〜151のいずれか1つの高分子。
実施形態A153.上記調整されたpHは、7〜8の範囲である、実施形態A147〜151のいずれか1つの高分子。
実施形態A154.上記調整されたpHは、8〜10の範囲である、実施形態A147〜151のいずれか1つの高分子。
実施形態A155.上記調整されたpHは、8〜9の範囲である、実施形態A147〜151のいずれか1つの高分子。
実施形態A156.上記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、またはカチオン性界面活性剤である、実施形態A1〜155のいずれか1つの高分子。
実施形態A157.上記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤である、実施形態A156の高分子。
実施形態A158.上記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤である、実施形態A156の高分子。
実施形態A159.上記界面活性剤は、両性界面活性剤である、実施形態A156の高分子。
実施形態A160.上記界面活性剤は、カチオン性界面活性剤である、実施形態A156の高分子。
実施形態B1.界面活性剤によって修飾された星形高分子であって、
i)核;
ii)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含んでいる、少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
iii)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含み、
上記第2の重合体分鎖は、
a)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
b)[L−G−L−G]によって表される少なくとも1つのペンダント部分を備えた、更なるセグメント、を含む、星形高分子:
(式中、
は、独立して、上記界面活性剤の親水性部分の残基を表し、
は、独立して、上記界面活性剤の疎水性部分の残基を表し、
は、独立して、Gを上記更なるセグメントに結合させる連結基または共有結合を表し、
は、独立して、GとGとを連結する連結基または共有結合を表す)。
実施形態B2.上記更なるセグメントは、上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の末端のセグメントである、実施形態B1の界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B3.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖を超えて伸長している、実施形態B1またはB2の界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B4.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記親水性重合体セグメントの少なくとも一部は、上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖の遠位部分を超えて伸長している、実施形態B1〜B3のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B5.上記更なるセグメントの近位部分は、上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖の遠位部分を超えて伸長している、実施形態B1〜B4のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B6.上記更なるセグメントは、複数の上記少なくとも1つのペンダント部分を含んでいる、実施形態B1〜B5のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B7.上記更なるセグメントは、上記少なくとも1つのペンダント部分を、1〜500の範囲で含んでいる、実施形態B1〜B6のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B8.Gは、C以上のアルキル部分、フッ素修飾されたC以上のアルキル部分、またはC以上のアルケニル部分を含んでいる、実施形態B1〜B7のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B9.Gは、C13以上の飽和脂肪族アルキル部分、C12以上の一価不飽和脂肪族アルキル部分、またはC12以上の多価不飽和脂肪族アルキル部分を含んでいる、実施形態B1〜B8のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B10.Gは、C14以上の飽和脂肪族アルキル部分を含んでいる、実施形態B1〜B9のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B11.Gは、C16以上の飽和脂肪族アルキル部分を含んでいる、実施形態B1〜B10のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B12.Gは、C18以上の飽和脂肪族アルキル部分を含んでいる、実施形態B1〜B11のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B13.Gは、商業的に適した界面活性剤および/または有害物質規制法(TSCA)に登録された界面活性剤の疎水性部分を含んでいる、実施形態B1〜B12のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B14.Lは共有結合であり、Gはエステル部分であり、かつGはC18以上の飽和脂肪族アルキル部分を含んでいる、実施形態B1〜B13のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B15.上記Gは、アリール部分、エーテル部分、カルボニル部分、または不飽和アルキル部分を更に含んでいる、実施形態B1〜B14のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B16.上記界面活性剤によって修飾された星形高分子は、複数の上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖および複数の上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖を含んでいる、実施形態B1〜B15のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B17.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖のそれぞれは、上記少なくとも1つのペンダント部分を、1個と500個との間の範囲で含んでいる、実施形態B1〜B16のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B18.上記界面活性剤によって修飾された星形高分子は、上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖と上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖とを、40:1〜1:40の比率で含んでいる、実施形態B1〜B17のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B19.上記界面活性剤によって修飾された星形高分子は、上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖と上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖とを、4:1の比率で含んでいる、実施形態B1〜B18のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B20.Lは、共有結合である、実施形態B1〜B19のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B21.Gは、エステル部分である、実施形態B1〜B20のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B22.Gは、アミド部分である、実施形態B1〜B21のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B23.Lは、Gのカルボニル部分と結合している、実施形態B21またはB22の界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B24.Gは、スルホネート部分である、実施形態B1〜B23のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B25.Gは、スルホンアミド部分である、実施形態B1〜B24のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B26.Lは、Gのスルホニル部分と結合している、実施形態B24またはB25の界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B27.Lは、共有結合である、実施形態B1〜B26のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B28.Lは、アリール部分、エーテル部分、カルボニル部分、または不飽和アルキル部分を含んでいる、実施形態B1〜B27のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B29.上記界面活性剤によって修飾された星形高分子は、少なくとも1つの第3の重合体分鎖を更に含んでいる、実施形態B1〜B28のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B30.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された重合体セグメントを含んでいる、実施形態B29の界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B31.上記重合体セグメントは、親水性重合体セグメントである、実施形態B30の界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B32.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成された重合体セグメントを含んでいる、実施形態B29〜B31のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B33.上記重合体セグメントは、疎水性重合体セグメントである、実施形態B32の界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B34.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記親水性重合体セグメントは、上記核に対して近位である、実施形態B31〜B33のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B35.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記親水性重合体セグメントは、核と共有結合している、実施形態B31〜B34のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B36.上記疎水性重合体セグメントは、上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の遠位のセグメントである、実施形態B33〜B35のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B37.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、上記親水性重合体セグメントおよび上記疎水性重合体セグメントからなる、実施形態B33〜B36のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B38.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記疎水性重合体セグメント部は、上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖の遠位部分を超えて伸長している、実施形態B33〜B37のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B39.上記界面活性剤によって修飾された星形高分子は、複数の上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖を含んでいる、実施形態B29〜B38のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態40.上記更なるセグメントは、1つ以上の重合した疎水性単量体の単量体残基を含んでいる、実施形態B1〜B39のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態41.上記更なるセグメントは、複数の重合した疎水性単量体の単量体残基を含んでいる、実施形態B1〜B40のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態42.上記更なるセグメントは、1つ以上の重合した親水性単量体の単量体残基を含んでいる、実施形態B1〜B41のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態43.上記更なるセグメントは、複数の重合した親水性単量体の単量体残基を含んでいる、実施形態B1〜B42のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B44.上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖の上記親水性重合体セグメントは、単独重合体セグメント、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態B1〜B43のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B45.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記親水性重合体セグメントは、単独重合体セグメント、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態B1〜B44のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B46.上記更なるセグメントは、重合体セグメントである、実施形態B1〜B45のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B47.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記更なるセグメントは、単独重合体セグメント、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態B1〜B46のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B48.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記親水性重合体セグメントは、単独重合体セグメント、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態B31〜B47のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B49.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記疎水性重合体セグメントは、単独重合体セグメント、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態B33〜B48のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B50.上記更なるセグメントは、界面活性剤系増粘重合体セグメントである、実施形態B1〜B49のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B51.上記界面活性剤によって修飾された星形高分子は、界面活性剤を含有する系の粘度を増加させる、実施形態B1〜B50のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B52.上記界面活性剤を含有する系は、水系である、実施形態B51の界面活性剤によって修飾された星形高分子。
実施形態B53.上記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、またはカチオン性界面活性剤である、実施形態B1〜B52のいずれか1つの高分子。
実施形態B54.上記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤である、実施形態B53の高分子。
実施形態B55.上記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤である、実施形態B53の高分子。
実施形態B56.上記界面活性剤は、両性界面活性剤である、実施形態B53の高分子。
実施形態B57.上記界面活性剤は、カチオン性界面活性剤である、実施形態B53の高分子。
実施形態C1.界面活性剤を含有する水系の粘度を増加させる方法であって、界面活性剤系増粘高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含み、
上記界面活性剤系増粘高分子は、
i)核;
ii)重合した親水性単量体の単量体残基から構成された重合体セグメントを含んでいる、少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
iii)少なくとも第2の重合体分鎖、を含み、
上記第2の重合体分鎖は、
1)少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分;または、
2)重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成された重合体セグメント、を含む、方法。
実施形態C2.上記核は、架橋された重合体核である、実施形態C1の方法。
実施形態C3.上記核は、疎水性の架橋された重合体核である、実施形態C1またはC2の方法。
実施形態C4.上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖の上記重合体セグメントは、重合した親水性単量体の単量体残基を、5個と2000個との間で含んでいる、実施形態C1〜C3のいずれか1つの方法。
実施形態C5.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分を含んでいる、実施形態C1〜C4のいずれか1つの方法。
実施形態C6.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、複数の上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分を含んでいる、実施形態C1〜C5のいずれか1つの方法。
実施形態C7.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成されている重合体セグメントを含んでいる、実施形態C1〜C6のいずれか1つの方法。
実施形態C8.重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成されている、上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記重合体セグメントは、親ミセル性重合体セグメントである、実施形態C1〜C7のいずれか1つの方法。
実施形態C9.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記重合体セグメントは、複数の上記重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成されている、実施形態C1〜C8のいずれか1つの方法。
実施形態C10.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記重合体セグメントは、1個と500個との間の、重合した親ミセル性単量体の単量体残基またはペンダント親ミセル性部分から構成されている、実施形態C1〜C9のいずれか1つの方法。
実施形態C11.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または上記重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基を含んでいる、上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の一部分は、重合した疎水性単量体の少なくとも1つの単量体残基から更に構成されている、実施形態C1〜C10のいずれか1つの方法。
実施形態C12.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または上記重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基を含んでいる、上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の一部分は、重合した疎水性単量体の複数の単量体残基から更に構成されている、実施形態C1〜C11のいずれか1つの方法。
実施形態C13.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または上記重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基を含んでいる、上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の一部分は、重合した疎水性単量体の1〜500の範囲の単量体残基から更に構成されている、実施形態C1〜C12のいずれか1つの方法。
実施形態C14.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、重合した親水性単量体の単量体残基から構成されている重合体セグメントを更に含んでいる、実施形態C1〜C13のいずれか1つの方法。
実施形態C15.上記重合した親水性単量体の単量体残基から構成されている、上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記重合体セグメントは、親水性重合体セグメントである、実施形態C1〜C14のいずれか1つの方法。
実施形態C16.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記親水性重合体セグメントは、重合した親水性単量体の複数の単量体残基から構成されている、実施形態C15の方法。
実施形態C17.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記親水性重合体セグメントは、上記重合した親水性単量体の10個と5000個との間の単量体残基から構成されている、実施形態C15またはC16の方法。
実施形態C18.上記ペンダント親ミセル性部分または上記重合した親ミセル性単量体の単量体残基は、上記核に対して遠位である、実施形態C1〜C17のいずれか1つの方法。
実施形態C19.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の、上記親水性重合体セグメントの少なくとも一部分は、上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖の遠位部分を超えて伸長している、実施形態C15〜C18のいずれか1つの方法。
実施形態C20.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記親水性重合体セグメントは、上記核に対して近位である、実施形態C15〜C19のいずれか1つの方法。
実施形態C21.上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖および上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、上記核と共有結合している、実施形態C1〜C20のいずれか1つの方法。
実施形態C22.上記ペンダント親ミセル性部分または上記重合した親ミセル性単量体の単量体残基よりも、上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、より多くの上記重合した親水性単量体の単量体残基を含んでいる、実施形態C14〜C20のいずれか1つの方法。
実施形態C23.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または上記重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基よりも、上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、上記重合した親水性単量体の単量体残基を、2倍と1000倍との間の範囲で多く含んでいる、実施形態C14〜C22のいずれか1つの方法。
実施形態C24.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または上記重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基よりも、上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、上記重合した親水性単量体の単量体残基を、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、50倍、100倍、または100倍よりも多く含んでいる、実施形態C14〜C23のいずれか1つの方法。
実施形態C25.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、5,000g/molを上回る分子量を有している、実施形態C1〜C24のいずれか1つの方法。
実施形態C26.上記界面活性剤系増粘高分子は、複数の上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖を含んでいる、実施形態C1〜C25のいずれか1つの方法。
実施形態C27.上記界面活性剤系増粘高分子は、複数の上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖を含んでいる、実施形態C1〜C26のいずれか1つの方法。
実施形態C28.上記界面活性剤系増粘高分子は、複数の上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖および複数の上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖を含んでいる、実施形態C1〜C27のいずれか1つの方法。
実施形態C29.上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖と、上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖との比率は、40:1と1:40との間の範囲にある、実施形態C1〜C28のいずれか1つの方法。
実施形態C30.上記界面活性剤系増粘高分子は、任意で、少なくとも1つの第3の重合体分鎖を更に含んでおり、上記第3の重合体分鎖は、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成される重合体セグメント、重合した親水性単量体の単量体残基から構成される重合体セグメント、またはそれら両方、を含んでいる、実施形態C1〜C29のいずれか1つの方法。
実施形態C31.上記界面活性剤系増粘高分子は、上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖を更に含んでいる、実施形態C30の方法。
実施形態C33.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、重合した親水性単量体の単量体残基から構成される重合体セグメントを含んでいる、実施形態C30またはC31の方法。
実施形態C34.上記重合した親水性単量体の単量体残基から構成されている、上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記重合体セグメントは、親水性重合体セグメントである、実施形態C30〜C33のいずれか1つの方法。
実施形態C35.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記親水性重合セグメントは、複数の上記重合した親水性単量体の単量体残基から構成されている、上記実施形態C34の方法。
実施形態C36.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記親水性重合セグメントは、1個と500個との間の重合した親水性単量体の単量体残基から構成されている、実施形態C34またはC35の方法。
実施形態C37.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成される重合体セグメントを含んでいる、実施形態C30〜C36のいずれか1つの方法。
実施形態C38.上記重合した疎水性単量体の単量体残基から構成されている、上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記重合体セグメントは、疎水性重合体セグメントである、実施形態C37の方法。
実施形態C39.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記疎水性重合セグメントは、複数の上記重合した疎水性単量体の単量体残基から構成されている、上記実施形態C37またはC38の方法。
実施形態C40.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記疎水性重合セグメントは、1〜500の重合した疎水性単量体の単量体残基から構成されている、実施形態C38〜C39のいずれか1つの方法。
実施形態C41.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記親水性重合セグメントは、上記核に対して近位である、実施形態C34〜C40のいずれか1つの方法。
実施形態C42.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記親水性重合セグメントは、上記核と共有結合している、実施形態C34〜C41のいずれか1つの方法。
実施形態C43.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の上記疎水性重合セグメントは、上記核に対して遠位である、実施形態C38〜C42のいずれか1つの方法。
実施形態C44.上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の、上記疎水性重合体セグメントの一部分は、上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖の遠位部分を超えて伸長している、実施形態C38〜C43のいずれか1つの方法。
実施形態C45.上記界面活性剤系増粘高分子は、複数の上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖を含んでいる、実施形態C30〜C44のいずれか1つの方法。
実施形態C46.上記重合した疎水性単量体の単量体残基よりも、上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、より多くの上記重合した親水性単量体の単量体残基を含んでいる、実施形態C30〜C45のいずれか1つの方法。
実施形態C47.上記重合した疎水性単量体の単量体残基よりも、上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、上記重合した親水性単量体の単量体残基を、2倍と1000倍との間の範囲で多く含んでいる、実施形態C30〜C46のいずれか1つの方法。
実施形態C48.上記重合した疎水性単量体の単量体残基よりも、上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖は、上記重合した親水性単量体の単量体残基を、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、50倍、100倍、または100倍よりも多く含んでいる、実施形態C30〜C47のいずれか1つの方法。
実施形態C49.上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖と上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖との比率、上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖と上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖との比率、ならびに、上記少なくとも1つの第1の重合体分鎖と上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖および上記少なくとも1つの第3の重合体分鎖の比率は、独立に40:1と1:40との間の範囲にある、実施形態C30〜C48のいずれか1つの方法。
実施形態C50.上記界面活性剤系増粘高分子は式Cにて表され得る、実施形態C1〜C49のいずれか1つの方法:
式C [(P1)q1−Core−[(P3)q3−(P2)q2
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第1の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、少なくとも1つの第2の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、
1)少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分を含む重合した骨格;または、
2)重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基、から構成され、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第2の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第1の重合体分鎖の数を表し、かつ、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第2の重合体分鎖の数を表す)。
実施形態C51.r:s比は40:1と1:40との間の範囲である、実施形態C50の方法。
実施形態C52.r:s比は4:1である、実施形態C50またはC51の方法。
実施形態C53.上記界面活性剤系増粘高分子は式Dで示される、実施形態C1〜C52のいずれか1つの方法:
Figure 0006689210
(式中、
Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第1の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
P2は、独立して、少なくとも1つの第2の重合体分鎖の重合体セグメントを表し、
上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、
1)少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分を含む重合した骨格;または、
2)重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基、から構成され、
P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第2の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
P4は、独立して、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第3の重合体分鎖の疎水性重合体セグメントを表し、
P5は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第3の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
q4は、独立して、P4における単量体残基の数を表し、
q5は、独立して、P5における単量体残基の数を表し、
rは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第1の重合体分鎖の数を表し、
sは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第2の重合体分鎖の数を表し、かつ、
tは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも1つの第3の重合体分鎖の数を表す)。
実施形態C54.r:s比、並びに、tが0でない場合には、r:t、t:s、およびr:(s+t)の比率は、独立して、40:1と1:40との間の範囲である、実施形態C53の方法。
実施形態C55.r:s比は4:1である、実施形態C53またはC54の方法。
実施形態C56.q1は5と2000との間の値である、実施形態C50〜C55のいずれか1つの方法。
実施形態C57.q2は1と500との間の値である、実施形態C50〜C56のいずれか1つの方法。
実施形態C58.q3は10と5000との間の値である、実施形態C50〜C57のいずれか1つの方法。
実施形態C59.q4は1と500との間の値である、実施形態C53〜C58のいずれか1つの方法。
実施形態C60.q5は10と5000との間の値である、実施形態C53〜C59のいずれか1つの方法。
実施形態C61.rは1〜1000の範囲の値である、実施形態C50〜C60のいずれか1つの方法。
実施形態C62.sは1〜1000の範囲の値である、実施形態C50〜C61のいずれか1つの方法。
実施形態C63.tは0〜1000の範囲の値である、実施形態C53〜C62のいずれか1つの方法。
実施形態C64.q3はq2よりも大きい、実施形態C50〜C63のいずれか1つの方法。
実施形態C65.q3は、q2の2倍と1000倍との間の範囲である、実施形態C50〜C64のいずれか1つの方法。
実施形態C66.q3は、q2の2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、50倍、100倍、または100倍よりも大きい、実施形態C50〜C65のいずれか1つの方法。
実施形態C67.q5はq4よりも大きい、実施形態C53〜C66のいずれか1つの方法。
実施形態C68.q5はq4の2倍と1000倍との間の範囲である、実施形態C53〜C67のいずれか1つの方法。
実施形態C69.q5は、q4の2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、50倍、100倍、または100倍よりも大きい、実施形態C53〜C68のいずれか1つの方法。
実施形態C70.P2は、少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分を含む、実施形態C50〜C69のいずれか1つの方法。
実施形態C71.P2は、少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分を複数含む、実施形態C50〜C70のいずれか1つの方法。
実施形態C72.少なくとも第2の重合体分鎖のそれぞれは1個と500個との間の範囲でペンダント親ミセル性部分を含む、実施形態C1〜C71のいずれか1つの方法。
実施形態C73.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分は[L−G−L−G]によって表される、実施形態C1〜C72のいずれか1つの方法:
(式中、
は、独立して、上記界面活性剤の親水性部分の残基を表し、
は、独立して、上記界面活性剤の疎水性部分の残基を表し、
は、独立して、Gを上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖に結合させる連結基または共有結合を表し、かつ、
は、独立して、GとGとを連結する連結基または共有結合を表す)。
実施形態C74.Gは、C以上のアルキル部分、フッ素修飾されたC以上のアルキル部分、または、C以上のアルケニル部分を含む、実施形態C73の方法。
実施形態C75.Gは、C13以上の飽和脂肪アルキル部分、C12以上の一価不飽和脂肪アルキル部分、または、C12以上の多価不飽和脂肪アルキル部分を含む、実施形態C73またはC74の方法。
実施形態C76.Gは、C14以上の飽和脂肪アルキル部分を含む、実施形態C73〜C75のいずれか1つの方法。
実施形態C77.Gは、C16以上の飽和脂肪アルキル部分を含む、実施形態C73〜C76のいずれか1つの方法。
実施形態C78.Gは、C18以上の飽和脂肪アルキル部分を含む、実施形態C73〜C77のいずれか1つの方法。
実施形態C79.Lは共有結合であり、Gはエステル部分であり、GはC18以上の飽和脂肪アルキル部分を含む、実施形態C73〜C78のいずれか1つの方法。
実施形態C80.Gは、商業的に適した界面活性剤および/または有害物質規制法(TSCA)に登録された界面活性剤の疎水性部分を含んでいる、実施形態C73〜C79のいずれか1つの方法。
実施形態C81.Gは、C19以上の飽和脂肪アルキル部分を含む、実施形態C73〜C80のいずれか1つの方法。
実施形態C82.Gは、さらに、アリール部分、エーテル部分、カルボニル部分、または不飽和アルキル部分を含む、実施形態C73〜C81のいずれか1つの方法。
実施形態C83.Lは共有結合である、実施形態C73〜C82のいずれか1つの方法。
実施形態C84.Gはエステル部分である、実施形態C73〜C83のいずれか1つの方法。
実施形態C85.Gは、アミド部分である、実施形態C73〜C84のいずれか1つの方法。
実施形態C86.Lは、Gのカルボニル部分へ結合する、実施形態C84またはC85の方法。
実施形態C87.Gは、スルホネート部分である、実施形態C73〜C86のいずれか1つの方法。
実施形態C88.Gは、スルホンアミド部分である、実施形態C73〜C87のいずれか1つの方法。
実施形態C89.Lは、Gのスルホニル部分へ結合する、実施形態C87またはC88の方法。
実施形態C90.Lは、共有結合である、実施形態C73〜C89のいずれか1つの方法。
実施形態C91.Lは、アリール部分、エーテル部分、カルボニル部分、または不飽和アルキル部分を含む、実施形態C73〜C90のいずれか1つの方法。
実施形態C92.少なくとも1つの第2の重合体分鎖の一部分が式Eで表される、実施形態C1〜C91のいずれか1つの方法:
Figure 0006689210
(式中、
11、R12、R13は、独立して、水素、メチル、エチル、またはC3−18アルキル、例えば、C3−6アルキル、C6−12アルキル、もしくはC12−18アルキルを表し;上記アルキルは分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;
14は、独立して、C1−12ヒドロカルビル、−C1−12ヒドロカルビル−(O−C1−6ヒドロカルビル)、−C1−12ヒドロカルビル−((CO)O−C1−6ヒドロカルビル)、−C1−12ヒドロカルビル−((CO)NH−C1−6ヒドロカルビル)を表し;それぞれのヒドロカルビル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和(アルキル)または不飽和(アルケニル)であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;
15は、独立して、C13−40ヒドロカルビル、−C13−40ヒドロカルビル−(O−C1−6ヒドロカルビル)、−C13−40ヒドロカルビル−((CO)O−C1−6ヒドロカルビル)、−C13−40ヒドロカルビル−((CO)NH−C1−6アルキル)であって;それぞれのヒドロカルビル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和(アルキル)または不飽和(アルケニル)であってもよく、且つ任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく;または、界面活性剤の疎水性部分、脂質の疎水性部分、または脂肪アルコールの疎水性部分を表し、
Yは、共有結合、エチレングリコール、ポリ(エチレングリコール)、ポリエーテル、ポリアミド、C1−6アルキル、もしくはそれらの組み合わせを表し、または独立して、存在せず、
mは、独立して、1〜500の範囲の値を表し、
nは、独立して、1〜500の範囲の値を表し、且つ、
wは、独立して、1〜1000の範囲の値を表す)。
実施形態C93.式Eにより示される少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記一部分は、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態C92の方法。
実施形態C94.P2は、重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基を含む、実施形態C50〜C93のいずれか1つの方法。
実施形態C95.P2は、重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基を複数含む、実施形態C50〜C94のいずれか1つの方法。
実施形態C96.重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基を含む上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖の上記一部分は、親ミセル性重合体セグメントである、実施形態C1〜C95のいずれか1つの方法。
実施形態C97.上記親ミセル性重合体セグメントは、さらに、重合した疎水性単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成される、実施形態C96の方法。
実施形態C98.上記親ミセル性重合体セグメントは、さらに、重合した疎水性単量体の複数の単量体残基から構成される、実施形態C96の方法。
実施形態C99.P2は、さらに、重合した疎水性単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成される、実施形態C50〜C98のいずれか1つの方法。
実施形態C100.P2は、さらに、重合した疎水性単量体の複数の単量体残基から構成される、実施形態C50〜C99のいずれか1つの方法。
実施形態C101.上記親ミセル性重合体セグメントは、さらに、重合した親水性単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成される、実施形態C96〜C100のいずれか1つの方法。
実施形態C102.上記親ミセル性重合体セグメントは、さらに、重合した親水性単量体の複数の単量体残基から構成される、実施形態C96〜C100のいずれか1つの方法。
実施形態C103.P2は、さらに、重合した親水性単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成される、実施形態C50〜C102のいずれか1つの方法。
実施形態C104.P2は、さらに、重合した親水性単量体の複数の単量体残基から構成される、実施形態C50〜C102のいずれか1つの方法。
実施形態C105.上記少なくとも第2の重合体分鎖のそれぞれは、重合した親ミセル性単量体の1個と500個との間の範囲の単量体残基を含む、実施形態C1〜C104のいずれか1つの方法。
実施形態C106.上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖は、上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分および重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基を含む、実施形態C1〜C105のいずれか1つの方法。
実施形態C107.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、C以上のアルキル部分、フッ素修飾されたC以上のアルキル部分、または、C以上のアルケニル部分を含む、実施形態C1〜C106のいずれか1つの方法。
実施形態C108.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、C13以上の飽和脂肪アルキル部分、C12以上の一価不飽和脂肪アルキル部分、または、C12以上の多価不飽和脂肪アルキル部分を含む、実施形態C1〜C107のいずれか1つの方法。
実施形態C109.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、C13以上のペンダント部分を含む、実施形態C1〜C108のいずれか1つの方法。
実施形態C110.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、C13〜C40ペンダント部分を含む、実施形態C1〜C109のいずれか1つの方法。
実施形態C111.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、C13〜C30ペンダント部分を含む、実施形態C1〜C110のいずれか1つの方法。
実施形態C112.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、C13〜C20ペンダント部分を含む、実施形態C1〜C111のいずれか1つの方法。
実施形態C113.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、C14以上の飽和脂肪アルキル部分を含む、実施形態C1〜C112のいずれか1つの方法。
実施形態C114.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、C16以上の飽和脂肪アルキル部分を含む、実施形態C1〜C113のいずれか1つの方法。
実施形態C115.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、C18以上の飽和脂肪アルキル部分を含む、実施形態C1〜C114のいずれか1つの方法。
実施形態C116.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、C19以上の飽和脂肪アルキル部分を含む、実施形態C1〜C115のいずれか1つの方法。
実施形態C117.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、C19〜C40ペンダント部分を含む、実施形態C1〜C116のいずれか1つの方法。
実施形態C118.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、商業的に適した界面活性剤および/または有害物質規制法(TSCA)に登録された界面活性剤の疎水性部分を含んでいる、実施形態C1〜C117のいずれか1つの方法。
実施形態C119.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、さらに、アリール部分、エーテル部分、カルボニル部分、または不飽和アルキル部分を含む、実施形態C1〜C118のいずれか1つの方法。
実施形態C120.上記親ミセル性部分は、C6−40アルキルアクリレート、C6−40アルキルアルキルアクリレート、C6−40アルキルアクリルアミド、C6−40アルキルアルキルアクリルアミド、C6−40アルキルビニルエーテル、またはC6−40アルキルアリルエーテルを含む、実施形態C1〜C119のいずれか1つの方法。
実施形態C121.上記親ミセル性部分は、C13以上のアルキルアクリレート、C11以上のアルキルアルキルアクリレート、C19以上のアルキルアクリルアミド、C13以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C以上のアルキルビニルエーテル、またはC以上のアルキルアリルエーテルを含む、実施形態C1〜C120のいずれか1つの方法。
実施形態C122.上記親ミセル性部分は、C13−40アルキルアクリレート、C11−40アルキルアルキルアクリレート、C19−40アルキルアクリルアミド、C13−40アルキルアルキルアクリルアミド、C2−40アルキルビニルエーテル、またはC1−40アルキルアリルエーテルを含む、実施形態C1〜C121のいずれか1つの方法。
実施形態C123.上記飽和脂肪アルキルペンダント部分は、トリデシル、イソトリデシル、ミリスチル、ペンタデシル、セチル、パルミチル、ヘプタデシル、ステアリル、ノナデシル、アラキジル、ヘンエイコシル、ベヘニル、リグノセリル、セリル(ヘプタコサニル)、モンタニル、ノナコサニル、ミリシル、ドトリアコンタニル、ゲジル、またはセトステアリルペンダント部分である、実施形態C108〜C122のいずれか1つの方法。
実施形態C124.上記飽和脂肪アルキルペンダント部分はステアリルペンダント部分である、実施形態C123の方法。
実施形態C125.上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分または重合した親ミセル性単量体の上記少なくとも1つの単量体残基は、不飽和脂肪アルキルペンダント部分を含む、実施形態C1〜C124のいずれか1つの方法。
実施形態C126.上記不飽和脂肪アルキルペンダント部分は、一価不飽和または多価不飽和である、実施形態C125の方法。
実施形態C127.上記多価不飽和脂肪アルキルペンダント部分は、ジ、トリ、テトラ、ペンタ、またはヘキサ不飽和脂肪アルキルペンダント部分である、実施形態C126の方法。
実施形態C128.上記親ミセル性部分は、C13以上のアルケニルアクリレート、C11以上のアルケニルアルキルアクリレート、C19以上のアルケニルアクリルアミド、C13以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルビニルエーテル、または、C以上のアルケニルアリルエーテルを含む、実施形態C1〜C127のいずれか1つの方法。
実施形態C129.上記親ミセル性部分は、C13−40アルケニルアクリレート、C11−40アルケニルアルキルアクリレート、C19−40アルケニルアクリルアミド、C13−40アルケニルアルキルアクリルアミド、C2−40アルケニルビニルエーテル、またはC1−40アルケニルアリルエーテルを含む、実施形態C1〜C128のいずれか1つの方法。
実施形態C130.上記アルケニル基は、モノ、ジ、トリ、テトラ、ペンタ、またはヘキサアルケニル基である、実施形態C128またはC129の方法。
実施形態C131.上記不飽和脂肪アルキルペンダント部分は、ミリストレイル、パルミトレイル、サピエニル、オレイル、エライジル、バクセニル、リノレイル、リノエライジル、α−リノレイル、アラキドニル、エイコサペンタエノイル、エルシル、またはドコサヘキサエノイルペンダント部分である、実施形態C125〜C130のいずれか1つの方法。
実施形態C132.上記親ミセル性部分は式I〜Vにより示される、実施形態C1〜C131のいずれか1つの方法:
Figure 0006689210
(式中、
、R、およびRは、独立して、水素、メチル、エチル、またはC3−18アルキル、例えば、C3−6アルキル、C6−12アルキル、もしくはC12−18アルキルを表し、上記アルキルは分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
およびRは、独立して、C13以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、もしくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、またはRがC以上である場合、Rは、独立して、C11以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、もしくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表してもよく、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、C19以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、もしくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、またはRがC以上である場合、Rは、独立して、C13以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、もしくはC以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表してもよく、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、水素、C1−18アルキル、−C1−18アルキル−(O−C1−6アルキル)を表し、またはRであり、またはRであり、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、C以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、−C以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
は、独立して、C以上のアルキル、−C以上のアルキル−(O−C1−6アルキル)、C以上のアルケニル、−C以上のアルケニル−(O−C1−6アルキル)を表し、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、あるいは、
、R、R、R、Rは、独立して、界面活性剤の疎水性部、脂質の疎水性部、または脂肪アルコールの疎水性部を表し、
、A、AおよびAは、独立して、CH、CR10、またはNを表し、A、A、AおよびAのうち少なくとも2つは、CHまたはCR10であり、
10は、独立して、水素、C1−10アルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、C1−10アルコキシを表し、上記アルキルまたはアルコキシは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
Yは、独立して、共有結合、−O−、−S−、−N(H)−、−N(R)−、−(CO)−、−S(O)−、−S(O)−、−S(O)N(R)−、−(CO)N(R)−、−N(R)−(CO)−、−(CO)O−、または−O−(CO)−を表し、
は、独立して、共有結合、エチレングリコール、ポリ(エチレングリコール)、ポリエーテル、ポリアミド、C1−6アルキル、−(CO)N(R)−、−N(R)−(CO)−、−(CO)O−、−O−(CO)−、もしくはそれらの組み合わせを表し、または独立して、存在せず、あるいは、
は、独立して、界面活性剤の親水性部、脂質の親水性部、または脂肪アルコールの親水性部を表し、
は、独立して、(CH1−40、C1−40アルキル、(O−C2−6アルキル)、または(C2−6アルキル)−(O−C2−6アルキル)を表し、上記アルキルは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、かつ、
nは、独立して、1〜1000の範囲の値を表す)。
実施形態C133.重合体セグメントP1、P2、またはP3は、単独重合体セグメント、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態C50〜C132のいずれか1つの方法。
実施形態C134.重合体セグメントP4またはP5は、単独重合体セグメント、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、実施形態C53〜C133のいずれか1つの方法。
実施形態C135.界面活性剤系増粘高分子は、5,000g/molと10,000,000g/molとの間の範囲の分子量(Mn)を有する、実施形態C1〜C134のいずれか1つの方法。
実施形態C136.界面活性剤系増粘高分子は、100,000g/molよりも大きな分子量(Mn)を有する、実施形態C1〜C135のいずれか1つの方法。
実施形態C137.界面活性剤系増粘高分子は、100,000g/molと2,000,000g/molとの間の範囲の分子量(Mn)を有する、実施形態C1〜C136のいずれか1つの方法。
実施形態C138.上記少なくとも1つの重合体分鎖は、1,000g/mol〜250,000g/molの分子量(Mn)を有する、実施形態C1〜C137のいずれか1つの方法。
実施形態C139.上記少なくとも1つの重合体分鎖は、10,000g/molと200,000g/molとの間の分子量(Mn)を有する、実施形態C1〜C138のいずれか1つの方法。
実施形態C140.界面活性剤系増粘高分子は、水溶性のミクト星形高分子である、実施形態C1〜C139のいずれか1つの方法。
実施形態C141.上記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、またはカチオン性界面活性剤である、実施形態C1〜C140のいずれか1つの高分子。
実施形態C142.上記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤である、実施形態C141の高分子。
実施形態C143.上記界面活性剤は、アニオン性界面活性剤である、実施形態C141の高分子。
実施形態C144.上記界面活性剤は、両性界面活性剤である、実施形態C141の高分子。
実施形態C145.上記界面活性剤は、カチオン性界面活性剤である、実施形態C141の高分子。
実施形態D1.実施形態A1〜A160のいずれか1つの界面活性剤系増粘高分子を、界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含む、界面活性剤を含有する水系の粘度を高める方法。
実施形態D2.実施形態B1〜B57のいずれか1つの界面活性剤によって修飾された星形高分子を、界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含む、界面活性剤を含有する水系の粘度を高める方法。
〔実施例〕
Figure 0006689210
〔機材:〕
実施例において報告されている粘度測定は詳細に後述されており、ブルックフィールド(登録商標)LVDV−E粘度計を使用して測定され、以下のスピンドルのうちの1つが使用されている。
LVDVE SC4−31:1rpmあたり0.34Nのずり速度(sec−1)の条件にて、30〜100kcPの範囲の粘度を有するサンプルに使用することができる。
LVDVE SC4−34:1rpmあたり0.22Nのずり速度(sec−1)の条件にて、60〜200kcPの範囲の粘度を有するサンプルに使用することができる。また、
LVDVE SC4−25:1rpmあたり0.22Nのずり速度(sec−1)の条件にて、800〜1.6McPの範囲の粘度を有するサンプルに使用することができる。
〔星形共重合体の合成(実施例1〜4)〕
〔実施例1:[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)351]/[(AA)64]星形の合成〕
スキーム1に記載されているものと同様の「ワンポット」法を、ポリ(アクリル酸)ベースであるミクト分鎖星形高分子の生成のために使用した。[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)351]および[(AA)64]の分鎖(分鎖のモル比:1/4)を備えたミクト分鎖星形高分子は、以下のようにして生成した。
Figure 0006689210
〔工程1:ポリ(メチルメタクリレート)−co−ポリ(ステアリルメタクリレート)高分子重合開始剤[(MMA)20−co−(SMA)]の合成〕
電子移動によって再生されたアクチベータである(ARGET)ATRPを使用することによって、高分子重合開始剤[(MMA)20−co−(SMA)]を合成した。使用した試薬のモル比は、アニソール(20%v/v)において、MMA/SMA/DEBMM/CuBr/TPMA/Sn(EH)=40/10/1/0.005/0.0175/0.05であった。250mLの丸底フラスコのアニソール(12mL)に、MMA(48mL)、SMA(38g)、およびDEBMM(2.14mL)を加えた。DMF(1.5mL)にCuBr/TPMA(13.3mgのCuBr/57mgのTPMA)を予備混合した溶液を上記フラスコに加え、次いで、ゴム製のセプタムを用いて密閉し、1.0時間、窒素を用いてパージした。上記フラスコを75℃のオイルバスに設置し、Sn(EH)(0.193mL)を注入することで反応を開始した。単量体の転化率を観察するためのサンプルを採取した。23時間後、上記フラスコを空気中に開放し、反応を停止させた。重合体をメタノール中における沈降によって精製した。GPCによって測定した分子量は4461g/molであり、PDIは1.12であった。精製後、収量として22gの重合体が得られた。
〔工程2〜4:「ワンポット」による[((MMA)20−co−(SMA))−b−(tBA)351]/[(tBA)64]分鎖の合成、架橋、および脱保護による[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)351]/[(AA)64]星形共重合体の製造〕
当該合成は、分鎖の合成、分鎖の架橋、および星形共重合体の脱保護という3つの工程を含んでいる。分鎖の合成のための試薬のモル比は、tBA/[(MMA)20−co−(SMA)](実施例1、工程1から)/EBiB/CuBr/MeTREN/V−70=160/0.2/0.8/0.01/0.05/0.025である。溶媒としてアニソール(33%,v/v)を使用した。分鎖の合成を以下のように行った。22mLのバイアルにて、MeTREN(0.1mL)を含んだDMF(6.6mL)にCuBr(19.05mg)を溶解することによって原液を作成した。250mLの丸底フラスコに工程1からの[(MMA)20−co−(SMA)](1.52g)、tBA(40mL)、およびアニソール(20mL)を投入した。CuBr/MeTRENのDMF溶液(1.32mL)を加え、得られた重合体の溶液を10分間撹拌することで、高分子重合開始剤を溶解した。フラスコをゴム製のセプタムを用いて密閉し、40分間、窒素を用いてパージした。22mLのバイアルにて、アセトン(1mL)にV−70(13.2mg)を溶解し、Nを用いてパージし、N雰囲気下、得られた溶液を1mLのシリンジに移した。反応のフラスコを65℃まで加熱し、反応には20分毎に0.1mLのV−70/アセトン溶液を注入した。分析のためサンプルを採取し、単量体の転化率が44%に達すると、0.2mLのEBiBを注入した。その後、0.1mLのV−70/アセトン溶液を30分毎に注入した。単量体の転化率が85%に達すると、反応のフラスコを空気中に開放した。同じフラスコ内において、アニソール中にて分鎖の架橋が続けられた試薬のモル比は、[((MMA)20−co−(SMA))−b−(tBA)351]/[(tBA)64]分鎖/DVB/CuBr/TPMA/Sn(EH)=1/25/0.02/0.2/0.2であった。CuBr/TPMA(3.74mgのCuBr/30mgのTPMA)のDMF溶液(2.0mL)、DVB(4.28mL)、およびアニソール(28mL)を反応のフラスコに加え、得られた重合体の溶液をNにて1時間パージし、次いで、95℃まで加熱した。反応のフラスコにはSn(EH)(0.08mL)を注入し、反応を開始した。分析のためサンプルを採取し、16時間後、DVBの転化率が77%に達すると、加熱を停止し、フラスコを空気中に開放した。[((MMA)20−co−(SMA))−b−(tBA)351]/[(tBA)64]星形分子の分子量をGPCにて測定した。Mn=78817g/mol、Mp=205801g/mol、PDI=2.47であった。GPCのデータを図1に示す。次いで、反応のフラスコにギ酸(20mL)および硫酸(0.1mL)を加えることによって脱保護を行なった。反応混合物を75℃にまで加熱した。6時間後、反応を終了した。液体をデカンテーションし、フラスコにて固体の重合体をアセトニトリルおよびアセトンを用いて、3回洗浄した。固体の重合体をフラスコから回収し、真空オーブン中、40℃にて1日間乾燥した。収量として[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)351]/[(AA)64]星形の質量は18gであった。
〔実施例2:[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)169]/[(AA)66]星形の合成〕
スキーム1に記載されているものと同様の「ワンポット」法を、ポリ(アクリル酸)ベースであるミクト分鎖星形高分子の生成のために使用した。[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)169]および[(AA)66]分鎖(分鎖のモル比:1/4)を備えたミクト分鎖星形高分子は、以下のようにして生成した。
〔工程1:ポリ(メチルメタクリレート)−co−ポリ(ステアリルメタクリレート)高分子重合開始剤[(MMA)20−co−(SMA)]の合成〕
高分子重合開始剤[(MMA)20−co−(SMA)]は、実施例1の工程1に記載されているようにして合成した。
〔工程2〜4:「ワンポット」による[((MMA)20−co−(SMA))−b−(tBA)169]/[(tBA)66]分鎖の合成、架橋、および脱保護による[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)169]/[(AA)66]星形共重合体の製造〕
当該合成は、分鎖の合成、分鎖の架橋、および星形共重合体の脱保護という3つの工程を含んでいる。分鎖の合成のための試薬のモル比は、tBA/[(MMA)20−co−(SMA)](実施例1、工程1から)/EBiB/CuBr/MeTREN/V−70=160/0.2/0.8/0.01/0.05/0.025である。溶媒としてアニソール(33%,v/v)を使用した。分鎖の合成を以下のように行った。22mLのバイアルにて、MeTREN(0.175mL)を含んだDMF(12mL)にCuBr(33.3mg)を溶解することにより、触媒溶液を作成した。1LのAce Glass反応容器に、[(MMA)20−co−(SMA)](13.3g)、tBA(350mL)、およびアニソール(155mL)を投入した。反応容器にCuBr/MeTRENのDMF溶液(12mL)を加え、得られた重合体の溶液を10分間撹拌することで、高分子重合開始剤を溶解した。次いで、上記反応容器をゴム製のセプタムを用いて密閉し、40分間、窒素を用いてパージした。100mLの丸底フラスコにて、アセトン(30mL)にV−70(115.5mg)を溶解し、Nを用いてパージし、N雰囲気下、得られた溶液を60mLのシリンジに移した。反応容器を65℃まで加熱し、当該反応容器に5mL/時間の速度にてV−70/アセトン溶液を投入した。重合のプロセス中、添加の速度を調整することにより、反応速度、および反応における発熱効果を制御した。分析のためサンプルを採取し、単量体の転化率が42%に達すると、EBiB(1.75mL)を注入した。次いで、アセトンV−70溶液を5mL/時間の速度にて投入した。単量体の転化率が83%に達すると、反応容器を空気中に開放した。同じ反応容器内において、分鎖の架橋が続けられ、アニソール中における試薬のモル比は、[((MMA)20−co−(SMA))−b−(tBA)169]/[(tBA)66]分鎖/DVB/CuBr/TPMA/Sn(EH)=1/20/0.012/0.072/0.14であった。CuBr/TPMA(36.2mgのCuBr/290mgのTPMA)のDMF溶液(13.2mL)、DVB(39.4mL)、およびアニソール(200mL)を反応容器に加え、得られた重合体の溶液を、Nにて1時間パージした。次いで、反応容器を95℃まで加熱し、Sn(EH)(0.63mL)を注入することで反応を開始した。分析のためサンプルを採取し、19時間後、DVBの転化率が64%に達すると加熱を停止し、フラスコを空気中に開放した。[(MMA)20−co−(SMA)−b−(tBA)169]/[(tBA)66]星形分子の分子量をGPCにて測定した。Mn=49983g/mol、Mp=108460g/mol、PDI=2.49であった。次いで、反応容器にギ酸(150mL)および硫酸(0.3mL)を加えることによって脱保護を行なった。反応混合物を75℃まで加熱した。6時間後、反応を終了した。液体をデカンテーションし、フラスコにてアセトニトリルおよびアセトンを用いて、3回洗浄した。固体の重合体をフラスコから回収し、真空オーブン中、40℃にて1日間乾燥した。収量として[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)169]/[(AA)66]星形の質量は、175gであった。
〔実施例3:[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)698]/[(MMA)15−b−(AA)698]/[(AA)98]星形(分鎖のモル比:0.8/0.2/3、すなわち、4/1/15)の合成〕
スキーム1に記載されているものと同様の「ワンポット」法を、ポリ(アクリル酸)ベースであるミクト分鎖星形高分子の生成のために使用した。[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)698]、[(MMA)15−b−(AA)698]、および[(AA)98]分鎖(分鎖のモル比:0.8/0.2/3)を備えたミクト分鎖星形高分子は、以下のようにして生成した。
〔工程1:27DP(♯12−027−90)およびポリ(メチルメタクリレート)高分子重合開始剤[(MMA)15]を有する、ポリ(メチルメタクリレート)−co−ポリ(ステアリルメタクリレート)高分子重合開始剤[(MMA)20−co−(SMA)]の合成〕
高分子重合開始剤[(MMA)20−co−(SMA)]は、実施例1の工程1に記載されているようにして合成した。
高分子重合開始剤[(MMA)15]を、原子移動ラジカル重合(ATRP)を用いて合成した。試薬のモル比は、DMF(50%v/v)にて、MMA/DEBMM/CuBr/CuBr/bpy=22/1/0.2/0.02/0.44である。500mLの丸底フラスコに、MMA(150mL)、DEBMM(12m)、CuBr(0.31g)、bpy(4.37g)、およびDMF(150mL)を投入し、次いで、ゴム製のセプタムを用いて密閉し、得られた溶液を、1時間窒素を用いてパージした。窒素を流している条件下にてフラスコを開放し、CuBr(1.8g)を素早く加え、次いで、当該フラスコを密閉し、50℃まで加熱した。2.5時間後、反応を停止し、重合体をメタノールにて沈降し、GPCにて分子量を測定した。Mnは1525g/molであり、PDIは1.06である。精製後、収量として80gの重合体が得られた。
〔工程2〜4:「ワンポット」による[((MMA)20−co−(SMA))−b−(tBA)698]/[(MMA)15−b−(tBA)698]/[(tBA)98]分鎖の合成、架橋、および脱保護による[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)698]/[(MMA)15−b−(AA)698]/[(AA)98]星形共重合体の製造〕
当該合成は、分鎖の合成、分鎖の架橋、および星形共重合体の脱保護という3つの工程を含んでいる。分鎖の合成のための試薬のモル比は、tBA/[(MMA)20−co−(SMA)](実施例1、工程1から)/[(MMA)15]/EBiB/CuBr/MeTREN/V−70=200/0.2/0.05/0.75/0.0125/0.625/0.025である。溶媒としてアニソール(33%,v/v)を使用した。分鎖の合成を以下のように行った。22mLのバイアルにて、MeTREN(0.1mL)を含んだDMF(5.94mL)にCuBr(17.2mg)を溶解することにより、原液を作成した。250mLの丸底フラスコに[(MMA)20−co−(SMA)](1.83g)、[(MMA)15](0.17g)、tBA(60mL)およびアニソール(30mL)を投入した。CuBr/MeTREN(1.98mL)のDMF溶液を、フラスコに加え、得られた重合体の溶液を10分間撹拌し、高分子重合開始剤を溶解し、フラスコをゴム製のセプタムにて密閉し、40分間、窒素を用いてパージした。22mLのバイアルにて、アセトン(1mL)にV−70(19.7mg)を溶解し、Nを用いてパージし、次いで、N雰囲気下、得られた溶液を1mLのシリンジに移した。反応のフラスコを、65℃まで加熱し、次いで、0.1mLのV−70アセトン溶液を、20分毎に注入し、分析のため、サンプルを採取し、単量体の転化率が26%に達すると、EBiB(0.2mL)を注入した。その後、0.1mLのV−70アセトン溶液を30分毎に注入した。単量体の転化率が85%に達すると、反応のフラスコを空気中に開放した。同じフラスコ内において分鎖の架橋が続けられ、アニソール中における試薬のモル比は、[((MMA)20−co−(SMA))−b−(tBA)698]/[(MMA)15−b−(tBA)698]/[(tBA)98]分鎖/DVB/CuBr/TPMA/Sn(EH)=1/20/0.012/0.08/0.26であった。CuBr/TPMA(4.27mgのCuBr/40mgのTPMA)のDMF溶液(2.4mL)、DVB(4.54mL)、およびアニソール(60mL)をフラスコに加えた。重合体の溶液をNにて1時間パージし、次いで、95℃まで加熱し、Sn(EH)(0.08mL)を注入し、反応を開始した。分析のためサンプルを採取し、16時間後、DVBの転化率が64%に達すると、加熱を停止、フラスコを空気中に開放した。[((MMA)20−co−(SMA))−b−(tBA)698]/[(MMA)15−b−(tBA)698]/[(tBA)98]の分子量をGPCにて測定した。Mn=92248g/mol、Mp=167538g/mol、PDI=2.38であった。次いで、フラスコにギ酸(20mL)および硫酸(0.1mL)を加えることにより、脱保護を行なった。反応混合物を75℃まで加熱した。6時間後、反応を終了した。液体をデカンテーションし、フラスコにて、アセトニトリルおよびアセトンを用いて、3回洗浄した。固体の重合体をフラスコから回収し、真空オーブン中、40℃にて1日間乾燥した。収量として[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)698]/[(MMA)15−b−(AA)698]/[(AA)98]星形の質量は、18gであった。
〔実施例4:[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)461]/[(AA)82]星形の合成〕
スキーム1に記載されているものと同様の「ワンポット」法を、ポリ(アクリル酸)ベースであるミクト分鎖星形高分子の生成のために使用した。[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)461]および[(AA)82]分鎖(分鎖のモル比:1/4)を備えたミクト分鎖星形高分子は、以下のようにして生成した。
〔工程1:ポリ(メチルメタクリレート)−co−ポリ(ステアリルメタクリレート)高分子重合開始剤[(MMA)20−co−(SMA)]の合成〕
高分子重合開始剤[(MMA)20−co−(SMA)]を、実施例1の工程1に記載されているようにして合成した。
〔工程2〜4:「ワンポット」による[((MMA)20−co−(SMA))−b−(tBA)461]/[(tBA)82]分鎖の合成、架橋、および脱保護による[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)461]/[(AA)82]星形共重合体の製造〕
当該合成は、分鎖の合成、分鎖の架橋、および星形共重合体の脱保護という3つの工程を含んでいる。分鎖の合成のための試薬のモル比は、tBA/[(MMA)20−co−(SMA)](実施例1、工程1から)/EBiB/CuBr/MeTREN/V−70=200/0.2/0.8/0.0125/0.0625/0.03である。溶媒として、アニソール(26%,v/v)を使用した。分鎖の合成を以下のようにして行なった。22mLのバイアルにて、MeTREN(0.20mL)を含んだDMF(12mL)に、CuBr(33.4mg)を溶解することにより、触媒溶液を作成した。Ace Glass反応容器(1L)に、[(MMA)20−co−(SMA)](10.99g)、tBA(350mL)、およびアニソール(120mL)を投入した。CuBr/MeTRENのDMF溶液(12mL)を反応容器に加え、得られた重合体の溶液を10分間撹拌し、高分子重合開始剤を溶解した。反応容器をゴム製のセプタムにて密閉し、40分間、窒素を用いてパージした。100mLの丸底フラスコにて、アセトン(30mL)にV−70(115.5mg)を溶解し、Nを用いてパージし、次いで、N雰囲気下、得られた溶液を60mLのシリンジに移した。次いで、1Lの反応容器を65℃まで加熱し、V−70アセトン溶液を5mL/時間の速度で注入した。この速度を重合のプロセス中において調整することにより、反応速度、および反応における発熱効果を制御した。分析のため、サンプルを採取し、単量体の転化率が41%に達すると、EBiB(1.75mL)を注入した。次いで、V−70のアセトン溶液を5mL/時間の速度にて注入した。単量体の転化率が82%に達すると、フラスコを空気中に開放した。同じフラスコ内において、分鎖の架橋が続けられ、アニソール中における試薬のモル比は、[((MMA)20−co−(SMA))−b−(tBA)461]/[(tBA)82]分鎖/DVB/CuBr/TPMA/Sn(EH)=1/20/0.012/0.072/0.14であった。CuBr/TPMA(36.2mgのCuBr/330mgのTPMA)のDMF溶液(13.2mL)、DVB(39.4mL)、およびアニソール(600mL)を反応容器に加え、得られた重合体の溶液をNにて1時間パージした。次いで、反応容器を95℃まで加熱し、Sn(EH)(1.05mL)を注入し、反応を開始した。分析のためサンプルを採取し、19時間後、DVBの転化率が82%に達すると加熱を停止し、フラスコを空気中に開放した。[((MMA)20−co−(SMA))−b−(tBA)461]/[(tBA)82]星形分子の分子量をGPCにて測定した。Mn=94705g/mol、Mp=254651g/mol、PDI=2.87であった。次いで、反応容器にギ酸(150mL)および硫酸(0.3mL)を加えることにより、脱保護を行なった。反応混合物を75℃まで加熱した。6時間後、反応を終了した。液体をデカンテーションし、フラスコにてアセトニトリルおよびアセトンを用いて、3回洗浄した。固体の重合体をフラスコから回収し、真空オーブン中、40℃にて1日間乾燥した。収量として[((MMA)20−co−(SMA))−b−(AA)461]/[(AA)82]星形の質量は、175gであった。
〔星形共重合体の特性(実施例5〜20)〕
星形高分子を含んでいる水溶液(水または界面活性剤を含んでいる溶液)の増粘特性(粘度に影響する)、および、ずり減粘特性を評価した。
ずり速度に対する星形高分子の水溶液の粘度を、ブルックフィールド(登録商標)LVDV−E粘度計に備え付けのスピンドルLVDVE SC4−31を用いて、T=25℃、ずり速度=rpm×0.34、または、当該スピンドルに対して粘度が過度に大きいときはスピンドルLVDVE SC4−25を用いて、T=25℃、ずり速度=rpm×0.22にて測定した。サンプルの粘度は特に定めのない限り、25℃にて測定した。一般的にスピンドルLVDVE SC4−31にとって安定した粘度の範囲は3cPから100,000cPであり、スピンドルLVDVE SC4−25にとって安定した粘度の範囲は800cPから1,600,000cPである。100より低い粘度を有する試験範囲内の粘度を有するサンプルにとっては、スピンドルSC4−31を選択すべきである。
サンプルの調製手順:
様々な濃度の重合体(例えば、0.2重量%、0.25重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.6重量%、0.7重量%、および1.0重量%)の水性ゲルを以下のようにして調製した。600mLのビーカーに脱イオン(DI)水(400mL)を移し、3枚羽根の海洋インペラを備えた撹拌軸を据え付けたオーバヘッドスターラーIKAの下に設置した。当該水を600rpmにて撹拌して渦を発生させ、これに対して特定の固体の重合体を所定の量にてゆっくりと撒いた。次いで、得られた水性の重合体溶液を30℃に加熱し、必要に応じて、例えば、固体のNaOHを加えてpHを7に調整し、次いで、ずり速度を800rpmに、次いで1600rpmに高めた。水性の重合体を、温度が80〜90℃に達するまで、15〜20分間撹拌した。次いで、得られた混合物を、角穴型ワークヘッド、および軸流型ワークヘッドを備えたシルバーソン社製ホモジナイザーを用いて均質化した。粘度が高く均質なゲルが得られるまで、ホモジナイザーの撹拌速度を、徐々に4800±200rpmにまで高め、35分間混合した。得られたゲルのpHをpHメーターにて測定し、必要に応じて(例えば、固形のNaOHを添加することにより)pH=7.0に調整した。
〔実施例5:水中における増粘およびずり減粘:〕
0.4重量%の星形高分子(例えば、実施例1、2、3または4にて合成した星形高分子)を含む水溶液から得られたゲルは、サンプル調製の手順に従って、固形である特定の重合体1.2gと0.408gの固形のNaOHと用いて形成し、得られたゲルのpHはpHメーターを用いて測定し、pH=7.0に調整した。
ずり速度に対する星形高分子の水溶液の粘度は、スピンドルLVDVE SC4−25を用い0.3、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20、30、50、および100rpmのスピンドル速度にて測定した。結果を図2aおよび2bに示す。
〔実施例6:SLES界面活性剤相溶性:〕
SLES界面活性剤相溶性手順に従って、2重量%の増粘剤(例えば、実施例1で合成される星形高分子、[(MMA)15−b−(AA)367]/[(AA)82]星形、[(St)17−b−(AA)454]/[(AA)98]星形、または、Crothix Liquid)を含む6.4重量%のSLES水溶液からゲルを形成した。
各サンプルについて、25.5%の活性SLES水溶液(5.0g)、増粘剤(0.4g)、NaOH(0.108g;実施例1、[(MMA)15−b−(AA)367]/[(AA)82]星形、[(St)17−b−(AA)454]/[(AA)98]星形のみに使用され、Crothix Liquid用ではない)を20mLのバイアルに充填し、その後に、サンプルの総重量が20gになるように、特定の量の脱イオン水を当該バイアルに充填した。全ての固体が溶けるまでサンプルの混合物を70℃で2〜4時間かけて攪拌し、その後、室温で3時間冷却した。
前記6.4重量%のSLES水溶液系(および、比較対象である、増粘剤を全く含まない6.4重量%のSLES水溶液系)中に形成されたサンプルゲル群(サンプルは、スピンドルLVDVE SC4−25を使用する実施例1のものを含む。また、これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−31を使用する、[(MMA)15−B−(AA)367]/[(AA)82]星形、[(St)17−b−(AA)454]/[(AA)98]星形、Crothix Liquid、および、SLESコントロールを含む。)について、ずり速度に対する粘度を、0.3、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20、30、50、および、100rpmのスピンドル速度で測定した。その結果を図3aおよび図3bに示している。
〔実施例7〕
6.4重量%のSLES水溶液系において、実施例1の星形高分子における増粘剤の濃度が異なることによる影響を、次に示す量の増粘剤(1.5重量%に相当する0.3g、2.0重量%に相当する0.4g、または、2.5重量%に相当する0.5g)、および、NaOH(1.5重量%では0.081g、2重量%では0.108g、または、2.5重量%では0.135g)を用いて、SLES界面活性剤相溶性手順を用いて調べた。
前記6.4重量%のSLES水溶液系中に形成されたサンプルゲル群(これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−31を使用する0.0重量%および1.5重量%の実施例1のものを含む。また、これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−25を使用する2.0重量%および2.5重量%の実施例1のものを含む。)の粘度を1rpmのスピンドル速度で測定した。その結果を図4に示している。
〔実施例8〕
2重量%の濃度の実施例1の星形高分子を有するSLES界面活性剤における濃度が異なることによる影響を、次に示す量の25.5%活性のSLES水溶液(3.2重量%に相当する2.5g、6.4重量%に相当する5.0g、または、10.2重量%に相当する8.0g)、実施例1の増粘剤(0.4g)、および、NaOH(0.081g)を用いて、SLES界面活性剤相溶性手順を用いて調べた。
0.4重量%の実施例1の増粘剤を有する、異なる3つの濃度のSLES中に形成されたサンプルゲル群の粘度を、スピンドルLVDVE SC4−25を用いて1rpmのスピンドル速度で測定した。その結果を図5に示している。
〔実施例9:SLES水溶液系におけるずり減粘〕
SLES界面活性剤相溶性手順を用い、次に示す量の実施例1または2の増粘剤(1.5重量%に相当する0.3g、2.0重量%に相当する0.4g、または、2.5重量%に相当する0.5g)、および、NaOH(1.5重量%では0.081g、2重量%では0.108g、または、2.5重量%では0.135g)を用いて、6.4重量%SLES水溶液系に4つのゲル(異なる量の実施例1の星形高分子を用いて3つのゲルを形成し、2.5重量%の実施例2の星形高分子を用いて1つのゲルを形成した)を調製した。
その結果得られた、前記6.4重量%のSLES水溶液系中に形成されたサンプルゲル群(これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−25を使用する1.5重量%、2.0重量%、および、2.5重量%の実施例1のものを含む。また、これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−31を使用する、2.5重量%の実施例2のものおよびSLESコントロールを含む。)の粘度を、0.3、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20、30、50、および、100rpmのスピンドル速度で測定した。その結果を図6aおよび図6bに示している。
〔実施例10:温度安定性〕
サンプル調整手順に従って、1.2gの指定された固体ポリマー、および、0.408gの固体のNaOHを用いて、0.4重量%の実施例1〜4の星形高分子を有するゲルを形成した。その結果得られたゲルのpHを、pHメーターを用いて解析し、当該pHをpH=7.0に調整した。
スピンドルLVDVE SC4−25を用い、前記星形高分子の水溶液の粘度を、異なる複数の温度下で1rpmのスピンドル速度で測定した(少なくとも15分の間、ウォーターバスの温度とポリマー溶液の温度とを釣り合わせた後に測定を行った)。その結果を図7に示している。
〔実施例11:ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性〕
ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性手順を用いて、6.4重量%のSLES/2.5重量%のコカミドプロピルヒドロキシスルタイン(CH)の水溶液であって2重量%の増粘剤(例えば、実施例1〜3で合成した星形高分子、[(St)17−B−(AA)454]/[(AA)98]星形、または、Crothix Liquid)を含む水溶液からゲルを形成した。
各サンプルについて、25.5%活性のSLES水溶液(5.0g)、50%活性のCH水溶液(1.0g)、増粘剤(0.4g)、NaOH(0.108g;実施例1〜3および[(St)17−B−(AA)454]/[(AA)98]星形のみに使用される。Crothix Liquid用ではない)を20mLのバイアルに充填し、その後に、サンプルの総重量が20gになるように、特定の量の脱イオン水を当該バイアルに充填した。全ての固体が溶けるまでサンプルの混合物を70℃で2〜4時間かけて攪拌し、その後、室温で3時間冷却した。
前記6.4重量%SLES/2.5重量%CHの混合物の水溶液系(および、比較対象である、増粘剤を全く含まない6.4重量%SLES/2.5重量%CHの水溶液系)に形成されたサンプルゲル群(これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−25を使用する、実施例1〜3のものおよびCrothix Liquidを含む。また、これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−31を使用する、[(St)17−B−(AA)454]/[(AA)98]星形、および、SLES/CHコントロールを含む。)について、ずり速度に対する粘度を、0.3、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20、30、50、および、100rpmのスピンドル速度で測定した。その結果を図8aおよび図8bに示している。
〔実施例12〕
前記6.4重量%SLES/2.5重量%CHの水溶液系において実施例1の星形高分子の増粘剤の濃度が異なることによる影響を、次に示す量の実施例1の増粘剤(1重量%に相当する0.2g、1.5重量%に相当する0.3g、または、2重量%に相当する0.4g)、および、NaOH(1重量%では0.054g、1.5重量%では0.081g、または、2重量%では0.108g)を用いて、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性手順を用いて調べた。
形成されたサンプルゲル群(これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−25を使用する、0.0重量%、および、1.0重量%の実施例1のものを含む。また、これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−31を使用する、1.5重量%、および、2.0重量%の実施例1のものを含む。)の粘度を、1rpmのスピンドル速度で測定した。その結果を図9に示している。
〔実施例13〕
2重量%の濃度の実施例1の星形高分子を有するSLES/CH界面活性剤における濃度が異なることによる影響を、次に示す量の25.5%活性のSLES水溶液(3.2重量%に相当する2.5g、6.4重量%に相当する5.0g、または、10.2重量%に相当する8.0g)、実施例1の増粘剤(0.4g)、および、NaOH(0.081g)を用いて、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性手順を用いて調べた。
形成されたサンプルゲル群の粘度を、スピンドルLVDVE SC4−25を使用して、1rpmのスピンドル速度で測定した。その結果を図10に示している。
〔実施例14:ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性〕
ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性手順を用いて、6.4重量%のコカミドプロピルベタイン(CB)/2.5重量%のSLESの水溶液であって1.5重量%の増粘剤(例えば、実施例1〜2で合成した星形高分子、または、Crothix Liquid)を含む水溶液からゲルを形成した。
各サンプルについて、30.0%活性のCB水溶液(4.27g)、25.5%活性のSLES水溶液(1.96g)、増粘剤(実施例1〜2のものでは0.3g、または、Crothix Liquidでは0.66g)、NaOH(0.082g;実施例1〜2のもののみに使用される、Crothix Liquid用ではない)を20mLのバイアルに充填し、その後に、サンプルの総重量が20gになるように、特定の量の脱イオン水を当該バイアルに詰めた。全ての固体が溶けるまでサンプルの混合物を70℃で2〜4時間かけて攪拌し、その後、室温で3時間冷却した。
前記6.4重量%CB/2.5重量%SLESの混合物の水溶液系(および、比較対象である、増粘剤を全く含まない6.4重量%CB/2.5重量%SLESの水溶液系)中に形成されたサンプルゲル群(これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−25を使用する、実施例1〜2のものを含む。また、これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−31を使用する、Crothix Liquid、および、CB/SLESコントロールを含む。)について、ずり速度に対する粘度を、0.3、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20、30、50、および、100rpmのスピンドル速度で測定した。その結果を図11aおよび図11bに示している。
〔実施例15:ハイブリッドSLES/CH水溶液系におけるずり減粘〕
ハイブリッドSLES/CH界面活性剤相溶性手順を用い、次に示す量の実施例1の増粘剤(1重量%に相当する0.2g、1.5重量%に相当する0.3g、または、2重量%に相当する0.4g)、および、NaOH(1重量%では0.054g、1.5重量%では0.081g、または、2重量%では0.108g)を用いて、ハイブリッド6.4重量%SLES/2.5重量%CH水溶液系中に3つのゲル(異なる量の実施例1の星形高分子を用いて3つのゲルを形成した)を調製した。その結果形成された各サンプルゲルについて、ずり速度に対する粘度を測定した。
前記6.4重量%SLES/2.5重量%CHの水溶液系中に形成されたサンプルゲル群(これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−25を使用する1.0重量%、1.5重量%、および、2.0重量%の実施例1のものを含む。また、これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−31を使用するSLES/CHコントロールを含む。)の粘度を、0.3、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20、30、50、および、100rpmのスピンドル速度で測定した。その結果を図12aおよび図12bに示している。
〔実施例16:ハイブリッドCB/SLES水溶液系におけるpH効率範囲〕
ハイブリッドCB/SLES界面活性剤相溶性手順を用い、1.5重量%の実施例1〜2の星形高分子を用いて、ハイブリッド6.4重量%CB/2.5重量%SLES水溶液系中にゲルを形成した。調製した各溶液のpHは約6である。そして、調製した各溶液を室温で3時間冷却した。
ハイブリッド6.4重量%CB/2.5重量%SLESの水溶液系中に形成されたサンプルゲル群について、ずり速度に対する粘度を動的粘度試験手順に従って1rpmで測定した。この手順を、異なる複数のpH値について繰り返した。また、pH値は水酸化ナトリウム(または塩酸)の添加によって調整した。これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−25を使用する、実施例1のものを含む。また、これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−31を使用する、実施例2のものを含む。その結果を図13に示している。
〔実施例17:pH効率範囲〕
実施例5の手順(当該手順において、得られたゲルのpHをpHメーターで解析し、該pHをpH=7.0に調整した。)に従って、0.4重量%の実施例1で合成した星形高分子を含む水溶性のゲル混合物を調製した。
スピンドルLVDVE SC4−25を用いて、このサンプルの粘度を動的粘度試験手順に従って1rpmで測定した。この手順を、異なる複数のpH値について繰り返した。また、pH値は水酸化ナトリウム(または塩酸)の添加によって調整した。その結果を図14に示している。
〔実施例18:NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性〕
1.5重量%の増粘剤(例えば、実施例1〜2で合成した星形高分子、または、Crothix Liquid)を含む6.4重量%CB/2.5重量%SLES水溶液から、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性手順を用いてゲルを形成した。
各サンプルについて、30.0%活性のCB水溶液(4.27g)、25.5%活性のSLES水溶液(1.96g)、特定の量の増粘剤(実施例1〜2のものでは0.3g、Crothix Liquidでは0.66g)、NaOH(0.082g;実施例1〜2のもののみに使用され、Crothix Liquid用ではない)、および、NaCl(5重量%の塩に相当する1.0g、10重量%の塩に相当する2.0g)を20mLのバイアルに詰め、その後に、サンプルの総重量が20gになるように、特定の量の脱イオン水を当該バイアルに詰めた。全ての固体が溶けるまでサンプルの混合物を70℃で2〜4時間かけて攪拌した。調製した各溶液のpHは約6である。その後、調製した各溶液を室温で3時間冷却した。
これらのサンプルゲルの粘度を動的粘度試験手順に従って1rpmで測定した。これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−25を使用する、実施例1のもの、(NaClが5重量%および10重量%である)実施例2のもの、および、(NaClが5重量%である)Crothix Liquidを含む。また、これらのサンプルは、スピンドルLVDVE SC4−31を使用する、(NaClが0重量%である)実施例2のもの、(NaClが0重量%および10重量%である)Crothix Liquid、および、CB/SLESコントロールを含む。その結果を図15に示している。
〔実施例19〕
増粘困難な界面活性剤系(例えば、5重量%のリタベート20(Ritabate 20)および5重量%のAPG(C8−16脂肪アルコール配糖体(PLANTAREN(登録商標)2000 N UP)))を含む水溶液系における増粘剤としての星形高分子の界面活性剤相溶性試験
リタベート20界面活性剤相溶性:
5重量%のリタベート20を含む水溶液系における2重量%の増粘剤(例えば、実施例2で合成した星形高分子)を有するゲルを形成し、リタベート20界面活性剤相溶性手順を用いて、当該ゲルを調べた。
各サンプルについて、リタベート20(1g)、増粘剤(0.4g)、および、NaOH(0.108g)を20mLのバイアルに充填し、その後に、サンプルの総重量が20gになるように、特定の量の脱イオン水を当該バイアルに充填した。サンプルの混合物を、全ての固体が溶けるまで70℃で2〜4時間かけて攪拌し、室温で3時間冷却し、その後、界面活性剤系内のゲルについて、ずり速度に対する粘度を調べた。
APGの界面活性剤相溶性:
5重量%のAPG(C8−16脂肪アルコール配糖体(PLANTAREN(登録商標)2000 N UP))を含む水溶液系内に2重量%の増粘剤(例えば、実施例2で合成した星形高分子)を有するゲルを形成し、APG界面活性剤相溶性手順を用いて、当該ゲルを調べた。
各サンプルについて、C8−16脂肪アルコール配糖体(PLANTAREN(登録商標)2000 N UP、50%活性)(2g)、増粘剤(0.4g)、および、NaOH(0.108g)を20mLのバイアルに充填し、その後に、サンプルの総重量が20gになるように、特定の量の脱イオン水を当該バイアルに充填した。サンプルの混合物を、全ての固体が溶けるまで70℃で2〜4時間かけて攪拌し、室温で3時間冷却し、その後、界面活性剤系内のゲルについて、ずり速度に対する粘度を調べた。
スピンドルLVDVE SC4−25を用いて、得られたサンプルゲル群の粘度を測定した。その結果を表2に示している。
Figure 0006689210
〔実施例20:増粘剤および乳化剤としての星形高分子〕
本発明の星形高分子(例えば、実施例1で調製した星形高分子)の構造は、増粘剤としてのみならず、効率的な乳化剤としても作用し得る。図16に示す写真画像は、実施例1の星形高分子の乳化特性を示している。この写真は、30体積%のヒマワリ油を含んだ水(左側のバイアル)と、30体積%のヒマワリ油と0.3重量%の実施例1の星形高分子とを含んだ水(右側のバイアル)と、を示している。(乳化試験手順に記載されているように)激しく混ぜた後において、左側のバイアルには相分離が生じる一方で、目視観測では右側のバイアルに相分離は検出されない。図16の写真は、乳濁液を調製した2日後に撮影したものであり、得られたゲルの増粘安定性を示している。
〔試験手順:〕
〔動的粘度試験手順〕
広範囲の速度(例えば、0.3〜100rpm)に亘って25℃および標準圧力(即ち、STP)で混ぜるために、サンプル調製手順に従って調整されたゲルの一部を、スピンドルLVDVE SC4−31(ずり速度=rpm×0.34)を装着した(あるいは、このスピンドルに対して粘度が高過ぎる場合には、スピンドルLVDVE SC4−25(ずり速度=rpm×0.22)を装着した)ブルックフィールド(登録商標)LVDV−E粘度計に移した。そして、ずり速度と粘度とを記録した。次の順、即ち、0.3、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20、30、50、および、100rpmの順で、5分間の各測定後に機器を停止させながら、粘度測定を行った。動的粘度は、1rpmにおけるセンチポアズ(cP)の粘度として測定した。
〔ずり減粘値〕
ずり減粘値は、次の式に従って、動的粘度試験手順中に測定した値を用いて特定した。
[(0.2s−1における)粘度−(2.2s−1における)粘度)/(0.2s−1における)粘度]×100%。
〔水中増粘−ずり減粘試験〕
サンプル調製手順に従って0.4重量%の濃度で調製した場合の高分子水溶液は、スピンドルLVDVE SC4−25を用いて25℃および標準圧力(即ち、STP)で混ぜると、7.0の調整pHにおいて均質のゲルを形成し、25℃において2.2s−1のずり速度に対して少なくとも5,000cPの動的粘度を有し、少なくとも75%のずり減粘値を有する。
〔SLES界面活性剤相溶性試験〕
SLES界面活性剤相溶性手順に従って2.0重量%の濃度で調製した場合の高分子水溶液は、スピンドルLVDVE SC4−25を用いて25℃および標準圧力(即ち、STP)で混ぜると、均質のゲルを形成し、当該ゲルは、25℃において2.2s−1のずり速度に対して少なくとも1,000cPの動的粘度を有し、少なくとも75%のずり減粘値を有する。
〔ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験〕
ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性手順に従って2.0重量%の濃度で調製した場合の高分子水溶液は、スピンドルLVDVE SC4−25を用いて25℃および標準圧力(即ち、STP)で混ぜると、均質のゲルを形成し、当該ゲルは、25℃において2.2s−1のずり速度に対して少なくとも5,000cPの動的粘度を有し、少なくとも35%のずり減粘値を有する。
〔ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験〕
ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性手順に従って1.5重量%の濃度で調製した場合の高分子水溶液は、スピンドルLVDVE SC4−25を用いて25℃および標準圧力(即ち、STP)で混ぜると、均質のゲルを形成し、当該ゲルは、25℃において2.2s−1のずり速度に対して少なくとも2,000cPの動的粘度を有し、少なくとも35%のずり減粘値を有する。
〔NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験〕
NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性手順に従って1.5重量%および5重量%の塩濃度で調製した場合の高分子水溶液は、スピンドルLVDVE SC4−25を用いて25℃および標準圧力(即ち、STP)で混ぜると、均質のゲルを形成し、当該ゲルは、25℃において0.22s−1のずり速度に対して少なくとも5,000cPの動的粘度を有する。
〔リタベート20界面活性剤相溶性試験〕
リタベート20界面活性剤相溶性手順に従って2.0重量%の濃度で調製した場合の高分子水溶液は、スピンドルLVDVE SC4−25を用いて25℃および標準圧力(即ち、STP)で混ぜると、均質のゲルを形成し、当該ゲルは、25℃において2.2s−1のずり速度に対して少なくとも15,000cPの動的粘度を有する。
〔APG界面活性剤相溶性試験〕
APG界面活性剤相溶性手順に従って2.0重量%の濃度で調製した場合の高分子水溶液は、スピンドルLVDVE SC4−25を用いて25℃および標準圧力(即ち、STP)で混ぜると、均質のゲルを形成し、当該ゲルは、25℃において2.2s−1のずり速度に対して少なくとも2,500cPの動的粘度を有する。
〔温度安定性試験〕
サンプル調製手順に従って0.4重量%の濃度で調製した場合の高分子水溶液は、スピンドルLVDVE SC4−25を用いて25℃および標準圧力(即ち、STP)で混ぜると、7.0の調整pHにおいて均質のゲルを形成し、25℃において0.22s−1のずり速度に対して少なくとも100,000cPの動的粘度を有し、80℃において、25℃における当該ゲルの粘度と比較して少なくとも50%の動的粘度を有する。温度安定性値は、次の式を用いて計算できる。
[(80℃における)動的粘度/(25℃における)動的粘度]×100%。
〔ハイブリッドCB/SLES界面活性剤におけるpH効率範囲試験〕
ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性手順に従って1.5重量%の濃度で調製した場合の高分子水溶液は、スピンドルLVDVE SC4−25を用いて25℃および標準圧力(即ち、STP)で混ぜると、均質のゲルを形成し、当該ゲルは、4.5〜6.5の範囲の調整pH(例えば、NaOHまたはHClの添加による)において25℃で0.22s−1のずり速度に対して少なくとも8,000cPの動的粘度を有する。
〔pH効率範囲試験〕
サンプル調製手順に従って0.4重量%の濃度で調製した場合の高分子水溶液は、スピンドルLVDVE SC4−25を用いて25℃および標準圧力(即ち、STP)で混ぜると、均質のゲルを形成し、当該ゲルは、5〜12の範囲の調整pH(例えば、NaOHまたはHClの添加による)において25℃で0.22s−1のずり速度に対して少なくとも5,000cPの動的粘度を有する。
〔親水性−親油性(HLB)分鎖/セグメントの計算〕
HLB=20*Mh/M
ここで、Mhは重合体分鎖または重合体セグメントの親水性部の分子質量(molecular mass)であり、Mは、当該重合体分鎖または重合体セグメントの全体の分子質量である。
〔親水性−親油性高分子の計算〕
Figure 0006689210
ここで、MWは各分鎖の分子量であり、各分鎖について、HLBは、HLB分鎖の計算結果から計算されるHLBであり、MWcoreは核の分子量であり、Mは分鎖の総数である。
実施例1の高分子重合開始剤、重合体分鎖および星形高分子のGPC曲線。 実施例1−4にて調製された星形高分子の水溶液の粘度とずり速度。 図2aの拡大図。 界面活性剤系(6.4重量%のSLES)における異なる重合体の水溶液の粘度とずり速度との比較。 図3aの拡大図。 界面活性剤系(6.4重量%のSLES)における(実施例1の)星形高分子の濃度に対する動的粘度の依存性。 (実施例1の)星形高分子の水溶液における、界面活性剤(SLES)の濃度に対する動的粘度の依存性。 ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のSLES)における様々な量の星形高分子を含む水溶液の粘度とずり速度。 図6aの拡大図。 星形高分子の水溶液の温度に対する粘度の依存性。 ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のSLES、2.5重量%のCH)における異なる重合体の水溶液の粘度とずり速度との比較。 図8aの拡大図。 界面活性剤系(6.4重量%のSLES、2.5重量%のCH)における(実施例1の)星形高分子の濃度に対する動的粘度の依存性。 (実施例1の)星形高分子の水溶液における、界面活性剤(SLES)の濃度に対する動的粘度の依存性。 ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のCB、2.5重量%のSLES)における異なる重合体の水溶液の粘度とずり速度との比較。 図11aの拡大図。 ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のCB、2.5重量%のSLES)における(実施例1の)星形高分子の水溶液の粘度とずり速度。 図12aの拡大図。 ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のCB、2.5重量%のSLES)における星形高分子の水溶液における、pHに対する動的粘度の依存性。 (実施例1の)星形高分子の水溶液における、pHに対する動的粘度の依存性。 ハイブリッド界面活性剤系(6.4重量%のCB、2.5重量%のSLES)における星形高分子の水溶液における、NaClの濃度に対する動的粘度の依存性。 相分離した水およびヒマワリ油(左)、並びに(実施例1の)星形高分子の乳化性(右)を示した図。

Claims (25)

  1. 界面活性剤を含有する系の粘度を増加するための、界面活性剤系増粘高分子であって、
    a)核;
    b)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含む少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
    c)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含み、
    上記第2の重合体分鎖は、
    i)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
    ii)上記親水性重合体セグメントに共有結合している更なるセグメント、を含み、
    上記更なるセグメントは、C 13 以上のアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアクリレート、C 13 以上のアルキルアルキルアクリレート、C以上のアルケニルアルキルアクリレート、C以上のアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアクリルアミド、C以上のアルキルアルキルアクリルアミド、C以上のアルケニルアルキルアクリルアミド、C以上のアルキルビニルエーテル、C以上のアルケニルビニルエーテル、C以上のアルキルアリルエーテル、またはC以上のアルケニルアリルエーテルを含む重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成されている、界面活性剤系増粘高分子。
  2. 上記界面活性剤系増粘高分子が式Aにて表される、請求項1に記載の高分子:
    式A [(P1)q1−Core−[(P3)q3−(P2)q2
    (式中、
    Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
    P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも1つの第1の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
    P2は、独立して、重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成された少なくとも第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
    P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも第2の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
    q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
    q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
    q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
    rは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも第1の重合体分鎖の数を表し、かつ、
    sは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも第2の重合体分鎖の数を表す)。
  3. 上記界面活性剤系増粘高分子が式Bにて表される、請求項1に記載の高分子:
    Figure 0006689210
    (式中、
    Coreは、架橋された重合体セグメントを表し、
    P1は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも第1の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
    P2は、独立して、重合した界面活性剤系増粘単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成された少なくとも第2の重合体分鎖の更なるセグメントを表し、
    P3は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも第2の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
    P4は、独立して、重合した疎水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも第3の重合体分鎖の疎水性重合体セグメントを表し、
    P5は、独立して、重合した親水性単量体の単量体残基から構成された少なくとも第3の重合体分鎖の親水性重合体セグメントを表し、
    q1は、独立して、P1における単量体残基の数を表し、
    q2は、独立して、P2における単量体残基の数を表し、
    q3は、独立して、P3における単量体残基の数を表し、
    q4は、独立して、P4における単量体残基の数を表し、
    q5は、独立して、P5における単量体残基の数を表し、
    rは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも第1の重合体分鎖の数を表し、
    sは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも第2の重合体分鎖の数を表し、かつ、
    tは、独立して、上記Coreに共有結合している少なくとも第3の重合体分鎖の数を表す)。
  4. 上記更なるセグメントの一部が式Eによって表される、請求項3に記載の高分子:
    Figure 0006689210
    (式中、
    11、R12、R13は、独立して、水素、メチル、エチル、またはC3−18アルキル表し、上記アルキルは分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    14は、独立して、C1−12ヒドロカルビル、−C1−12ヒドロカルビル−(O−C1−6ヒドロカルビル)、−C1−12ヒドロカルビル−((CO)O−C1−6ヒドロカルビル)、−C1−12ヒドロカルビル−((CO)NH−C1−6ヒドロカルビル)を表し、それぞれのヒドロカルビル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和(アルキル)または不飽和(アルケニル)であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    15は、独立して、C13−40ヒドロカルビル、−C13−40ヒドロカルビル−(O−C1−6ヒドロカルビル)、−C13−40ヒドロカルビル−((CO)O−C1−6ヒドロカルビル)、−C13−40ヒドロカルビル−((CO)NH−C1−6アルキル)であって、それぞれのヒドロカルビル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和(アルキル)または不飽和(アルケニル)であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C1−6アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、または、界面活性剤の疎水性部分、脂質の疎水性部分、または脂肪アルコールの疎水性部分を表し、
    Yは、共有結合、エチレングリコール、ポリ(エチレングリコール)、ポリエーテル、ポリアミド、C1−6 アルキレン、もしくはそれらの組み合わせを表し、または独立して存在せず、
    mは、独立して、1〜500の範囲の値を表し、
    nは、独立して、1〜500の範囲の値を表し、かつ、
    wは、独立して、1〜1000の範囲の値を表す)。
  5. 上記式Eで表される少なくとも1つの第2の重合体分鎖の一部は、共重合体セグメント、ブロック共重合体セグメント、ブロック性共重合体セグメント、グラジエント共重合体セグメント、またはランダム共重合体セグメントである、請求項4に記載の高分子。
  6. 上記界面活性剤系増粘高分子が、5,000g/molと10,000,000g/molとの間の範囲の分子量(Mn)を有している、請求項1〜5のいずれか1項に記載の高分子。
  7. 上記少なくとも1つの重合体分鎖の分子量(Mn)が1,000g/mol〜250,000g/molである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の高分子。
  8. 上記高分子の濃度が0.4重量%である均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、水中増粘−ずり減粘試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも5,000cPの動的粘度を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の高分子。
  9. 上記高分子の濃度が2.0重量%である均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも500cPの動的粘度を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の高分子。
  10. 上記高分子の濃度が2.0重量%である均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、ハイブリッドSLES−CH界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも5,000cPの動的粘度を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の高分子。
  11. 上記高分子の濃度が1.5重量%である均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、ハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも2,000cPの動的粘度を有する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の高分子。
  12. 上記高分子の濃度が1.5重量%である均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、NaClを用いたハイブリッドCB−SLES界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも2,000cPの動的粘度を有する、請求項1〜11のいずれか1項に記載の高分子。
  13. 上記高分子の濃度が2.0重量%である均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、リタベート20界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも15,000cPの動的粘度を有する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の高分子。
  14. 上記高分子の濃度が2.0重量%である均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、APG界面活性剤相溶性試験に基づき、25℃、2.2s−1のずり速度において、少なくとも1,500cPの動的粘度を有する、請求項1〜13のいずれか1項に記載の高分子。
  15. 上記高分子の濃度が0.4重量%である均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、温度安定性試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度において、少なくとも100,000cPの動的粘度を有し、80℃において、25℃における当該ゲルの粘度に対して少なくとも50%の動的粘度を有する、請求項1〜14のいずれか1項に記載の高分子。
  16. 上記高分子の濃度が1.5重量%である均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、ハイブリッドCB/SLES界面活性剤中のpH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、4.5〜6.5の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも8,000cPの動的粘度を有する、請求項1〜15のいずれか1項に記載の高分子。
  17. 上記高分子の濃度が0.4重量%である均質なゲルを形成する場合に、当該ゲルは、pH効率範囲試験に基づき、25℃、0.22s−1のずり速度にて、5〜12の範囲に調整されたpHにおいて、少なくとも5,000cPの動的粘度を有する、請求項1〜16のいずれか1項に記載の高分子。
  18. 界面活性剤によって修飾された星形高分子であって、
    i)核;
    ii)上記核に共有結合している親水性重合体セグメントを含む少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
    iii)少なくとも1つの第2の重合体分鎖、を含み、
    上記第2の重合体分鎖は、
    a)上記核に共有結合している親水性重合体セグメント;および、
    b)[L−G−L−G]によって表される少なくとも1つの親ミセル性部分を備えた更なるセグメント、を含む、星形高分子:
    (式中、
    G1は、独立して、上記界面活性剤の親水性部分の残基を表し、
    G2は、独立して、上記界面活性剤の疎水性部分の残基を表し、
    L1は、独立して、G1を上記更なるセグメントに結合させる連結基または共有結合を表し、かつ、
    L2は、独立して、G1とG2とを連結する連結基または共有結合を表し、そして
    上記親ミセル性部分は、式I〜Vによって表される親ミセル性単量体の単量体残基を含み:
    Figure 0006689210
    式中、
    、R 、およびR は、独立して、水素、メチル、エチル、またはC 3−18 アルキル、例えば、C 3−6 アルキル、C 6−12 アルキル、もしくはC 12−18 アルキルを表し、上記アルキルは分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    およびR は、独立して、C 13 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、もしくはC 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表し、またはR がC 以上である場合、R は、独立して、C 11 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、もしくはC 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表してもよく、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    は、独立して、C 19 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、もしくはC 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表し、またはR がC 以上である場合、R は、独立して、C 13 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、もしくはC 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表してもよく、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    は、独立して、水素、C 1−18 アルキル、−C 1−18 アルキル−(O−C 1−6 アルキル) を表し、またはR であり、またはR であり、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    は、独立して、C 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、−C 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表し、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    は、独立して、C 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、−C 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表し、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、あるいは、
    、R 、R 、R 、R は、独立して、界面活性剤の疎水性部、脂質の疎水性部、または脂肪アルコールの疎水性部を表し、
    、A 、A およびA は、独立して、CH、CR 10 、またはNを表し、A 、A 、A およびA のうち少なくとも2つは、CHまたはCR 10 であり、
    10 は、独立して、水素、C 1−10 アルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、C 1−10 アルコキシを表し、上記アルキルまたはアルコキシは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    Yは、独立して、共有結合、−O−、−S−、−N(H)−、−N(R )−、−(CO)−、−S(O)−、−S(O) −、−S(O) N(R )−、−(CO)N(R )−、−N(R )−(CO)−、−(CO)O−、または−O−(CO)−を表し、
    は、独立して、共有結合、エチレングリコール、ポリ(エチレングリコール)、ポリエーテル、ポリアミド、C 1−6 アルキレン、−(CO)N(R )−、−N(R )−(CO)−、−(CO)O−、−O−(CO)−、もしくはそれらの組み合わせを表し、または独立して、存在せず、あるいは、
    は、独立して、界面活性剤の親水性部、脂質の親水性部、または脂肪アルコールの親水性部を表し、
    は、独立して、(CH 1−40 、C 1−40 アルキレン、(O−C 2−6 アルキレン) 、または(C 2−6 アルキレン)−(O−C 2−6 アルキレン) を表し、上記アルキレンは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、かつ、
    nは、独立して、1〜1000の範囲の値を表す)。
  19. 界面活性剤を含有する水系の粘度を増加する方法であって、
    請求項1〜17のいずれか1項に記載の界面活性剤系増粘高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含む、方法。
  20. 界面活性剤を含有する水系の粘度を増加する方法であって、
    請求項18に記載の界面活性剤によって修飾された星形高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含む、方法。
  21. 界面活性剤を含有する水系の粘度を増加する方法であって、
    界面活性剤系増粘高分子を、上記界面活性剤を含有する水系に導入する工程を含み、
    上記界面活性剤系増粘高分子は、
    i)核;
    ii)重合した親水性単量体の単量体残基から構成された重合体セグメントを含む、少なくとも1つの第1の重合体分鎖;および、
    iii)少なくとも第2の重合体分鎖、を含み、
    上記第2の重合体分鎖は、
    1)少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分;または、
    2)重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基から構成された重合体セグメントであり、そして
    上記親ミセル性単量体が、式I〜Vによって表され:
    Figure 0006689210
    (式中、
    、R 、およびR は、独立して、水素、メチル、エチル、またはC 3−18 アルキル、例えば、C 3−6 アルキル、C 6−12 アルキル、もしくはC 12−18 アルキルを表し、上記アルキルは分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    およびR は、独立して、C 13 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、もしくはC 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表し、またはR がC 以上である場合、R は、独立して、C 11 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、もしくはC 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表してもよく、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    は、独立して、C 19 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、もしくはC 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表し、またはR がC 以上である場合、R は、独立して、C 13 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、もしくはC 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表してもよく、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    は、独立して、水素、C 1−18 アルキル、−C 1−18 アルキル−(O−C 1−6 アルキル) を表し、またはR であり、またはR であり、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    は、独立して、C 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、−C 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表し、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    は、独立して、C 以上のアルキル、−C 以上のアルキル−(O−C 1−6 アルキル) 、C 以上のアルケニル、−C 以上のアルケニル−(O−C 1−6 アルキル) を表し、各アルキル部は、独立して、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、飽和または不飽和であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、あるいは、
    、R 、R 、R 、R は、独立して、界面活性剤の疎水性部、脂質の疎水性部、または脂肪アルコールの疎水性部を表し、
    、A 、A およびA は、独立して、CH、CR 10 、またはNを表し、A 、A 、A およびA のうち少なくとも2つは、CHまたはCR 10 であり、
    10 は、独立して、水素、C 1−10 アルキル、ハロゲン、ヒドロキシル、C 1−10 アルコキシを表し、上記アルキルまたはアルコキシは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、
    Yは、独立して、共有結合、−O−、−S−、−N(H)−、−N(R )−、−(CO)−、−S(O)−、−S(O) −、−S(O) N(R )−、−(CO)N(R )−、−N(R )−(CO)−、−(CO)O−、または−O−(CO)−を表し、
    は、独立して、共有結合、エチレングリコール、ポリ(エチレングリコール)、ポリエーテル、ポリアミド、C 1−6 アルキレン、−(CO)N(R )−、−N(R )−(CO)−、−(CO)O−、−O−(CO)−、もしくはそれらの組み合わせを表し、または独立して、存在せず、あるいは、
    は、独立して、界面活性剤の親水性部、脂質の親水性部、または脂肪アルコールの親水性部を表し、
    は、独立して、(CH 1−40 、C 1−40 アルキレン、(O−C 2−6 アルキレン) 、または(C 2−6 アルキレン)−(O−C 2−6 アルキレン) を表し、上記アルキレンは、分岐していても分岐していなくてもよく、直鎖型または環状であってもよく、任意に1つ以上のハロゲン、C 1−6 アルコキシ基、またはポリ(エチレングリコール)によって置換されていてもよく、かつ、
    nは、独立して、1〜1000の範囲の値を表す)を含む、方法。
  22. 上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分が、式[L−G−L−G]によって表される、請求項21に記載の方法:
    (式中、
    は、独立して、上記界面活性剤の親水性部分の残基を表し、
    は、独立して、上記界面活性剤の疎水性部分の残基を表し、
    は、独立して、Gを上記少なくとも1つの第2の重合体分鎖に結合させる連結基または共有結合を表し、かつ、
    は、独立して、GとGとを連結する連結基または共有結合を表す)。
  23. 上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分、または重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基が、C6以上のアルキル部分、フッ素修飾されたC4以上のアルキル部分、またはC6以上のアルケニル部分を含んでいる、請求項21または22に記載の方法。
  24. 上記少なくとも1つのペンダント親ミセル性部分、または重合した親ミセル性単量体の少なくとも1つの単量体残基が、商業的に適した界面活性剤またはTSCAに登録された界面活性剤の疎水性部分を含んでいる、請求項21〜23のいずれか1項に記載の方法。
  25. 上記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、またはカチオン性界面活性剤である、請求項21〜24のいずれか1項に記載の方法。
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