KR102630029B1 - Highly efficient wet strength resins from novel crosslinkers - Google Patents

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Abstract

강도 수지 및 이의 제조 및 이용 방법. 강도 수지는 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민을 포함할 수 있고 아제티디늄 이온을 갖는다. 브릿징 모이어티는 기능적으로 대칭성 가교제로부터 유래될 수 있다. 기능적으로 대칭성 가교제는 디이소시아네이트, 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온, 이무수물, 디아실 할라이드, 디에논, 디알킬 할라이드, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함할 수 있다.Strength resin and methods of making and using the same. Strength resins may include polyamines that are partially crosslinked with bridging moieties and have azetidinium ions. Bridging moieties may be derived from functionally symmetric crosslinkers. Functionally symmetric crosslinking agents may include diisocyanates, 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione, dianhydrides, diacyl halides, dienones, dialkyl halides, or any mixtures thereof.

Description

신규한 가교제로부터 고효율 습윤 강도 수지Highly efficient wet strength resins from novel crosslinkers

개시된 구현예는 일반적으로 강도 수지에 관련하였다. 더 상세하게는, 상기 구현예는 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민을 포함할 수 있고 아제티디늄 이온을 갖는 강도 수지로서, 여기에서 브릿징 모이어티는 기능적으로 대칭성 가교제로부터 유래될 수 있는, 강도 수지 및 이의 제조 및 이용 방법에 관한 것이다.The disclosed embodiments generally relate to strength balance. More specifically, the above embodiments are strength resins that may include polyamines partially cross-linked with bridging moieties and have azetidinium ions, wherein the bridging moieties may be functionally derived from symmetrical cross-linkers. , relates to strength resins and methods of making and using them.

종이는 상호연결된 작은, 별개의 섬유를 함유하는 시트 물질이다. 섬유는 묽은 물 현탁액 또는 슬러리로부터 세목 스크린에서 시트 속에 일반적으로 형성된다. 가끔 합성 섬유가 사용되어도, 종이는 전형적으로 셀룰로오스 섬유로부터 제조된다. 미처리된 셀룰로오스 섬유로부터 제조된 종이 제품은 이들이 젖게 되는 경우 그들의 강도를 빠르게 상실한다, 즉, 이들은 매우 적은 "습윤 강도"를 갖는다. 통상적인 종이의 습윤 강도는 그의 건조 강도의 겨우 약 5%이다. 종이의 습윤 강도는 물에 젖어 있는 경우 파열 또는 붕해에 대한 종이의 저항으로서 한정된다. 참조 미국 특허 번호 5,585,456. 상기 약점을 극복하기 위해, 종이 제품의 다양한 처리 방법이 이용되고 있다.Paper is a sheet material containing small, discrete fibers that are interconnected. Fibers are generally formed into sheets on a fine screen from a dilute water suspension or slurry. Paper is typically made from cellulose fibers, although synthetic fibers are sometimes used. Paper products made from untreated cellulose fibers quickly lose their strength when they become wet, i.e., they have very little “wet strength.” The wet strength of conventional paper is only about 5% of its dry strength. The wet strength of paper is defined as the paper's resistance to rupture or disintegration when wet with water. See U.S. Patent No. 5,585,456. To overcome the above weaknesses, various processing methods of paper products are used.

종이에 적용된 습윤 강도 수지는, 종이가 물에 액침 이후 그의 습윤 강도를 얼마나 오래 유지하는가에 의해 한정되는, "영구적" 유형 또는 "일시적" 유형의 어느 하나이다. 습윤 강도 유지가 포장재에서 바람직한 특징인 반면, 상기 특징을 갖는 종이 제품이 바람직하지 않게 가혹한 조건하에서만 분해성이기 때문에 처리 문제를 나타낸다. 일부 수지는 일시적 습윤 강도를 부여하고 위생적인 또는 일회용 종이 용도에 적합하지만; 이들 수지는 종종 하나 이상의 단점으로 손해를 본다. 예를 들어, 수지의 습윤 강도는 일반적으로 낮은 규모 (영구적-유형 수지로 달성가능한 수준의 약 2분의 1)이고, 수지는 곰팡이 및 점액에 의해 쉽게 침범될 수 있고/있거나, 수지는 묽은 용액으로서 제조될 수 있을 뿐이다.Wet strength resins applied to paper are either of the “permanent” type or the “temporary” type, defined by how long the paper retains its wet strength after immersion in water. While maintaining wet strength is a desirable characteristic in packaging materials, paper products with this characteristic present disposal problems because they are degradable only under undesirably harsh conditions. Some resins impart temporary wet strength and are suitable for sanitary or disposable paper applications; These resins often suffer from one or more drawbacks. For example, the wet strength of the resins is generally an order of magnitude lower (about one-half of the level achievable with permanent-type resins), the resins can be easily invaded by mold and slime, and/or the resins are in dilute solutions. It can only be manufactured as.

종이에 영구적 습윤 강도를 제공할 수 있는, 종래의 수지는 전형적으로 폴리아미도아민 (PAE)-에피클로로히드린 수지를 형성하기 위해 폴리아미도아민 폴리머 예컨대 A를, 에피클로로히드린 (B) ("epi")로 변형시킴으로써 수득된다.Conventional resins, which can provide permanent wet strength to paper, typically combine polyamidoamine polymers such as A and epichlorohydrin ( B ) to form polyamidoamine (PAE)-epichlorohydrin resins. epi").

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종래의 수지 합성은 4차 질소 부위의 가교 및 생성 둘 모두를 위하여 에폭시 및 염소 기를 이용하기 위한 에피클로로히드린의 2작용성 성질을 활용한다. 이들 종래의 수지에서, 에피클로로히드린의 비대칭성 작용기는 그의 에폭시기의 2차 아민, 그 다음 아제티디늄 작용기를 생성하기 위해 고리화하는 분자내 또는 또 다른 폴리아미도아민 분자와 분자간 (가교)으로 현수 클로로히드린 모이어티와의 반응시 개환으로 이어진다. 따라서, epi B와 폴리아미도아민 프리폴리머 A 반응의 제1 단계는 상대적으로 저온에서 프리폴리머 골격의 2차 아민기에 의한 에폭시기의 개환으로 발생한다. 클로로히드린 현수기를 갖는 신규한 작용화된 폴리머 C가 생성되고, 상기 공정은 프리폴리머 분자량에서 유의미한 변화를 전형적으로 거의 초래하지 않는다.Conventional resin synthesis utilizes the difunctional nature of epichlorohydrin to utilize epoxy and chlorine groups for both crosslinking and creation of quaternary nitrogen sites. In these conventional resins, the asymmetric functional group of epichlorohydrin is cross-linked intramolecularly or intermolecularly (cross-linked) with another polyamidoamine molecule, which then cyclizes to produce the secondary amine of its epoxy group, and then the azetidinium functional group. Reaction with the pendant chlorohydrin moiety leads to ring opening. Therefore, the first step of the reaction between epi B and polyamidoamine prepolymer A occurs through ring opening of the epoxy group by the secondary amine group of the prepolymer skeleton at a relatively low temperature. A new functionalized polymer C with chlorohydrin pendant groups is produced, and the process typically results in little significant change in the prepolymer molecular weight.

Figure 112017119345926-pct00002
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제2 단계는 현수 클로로히드린기의 두 경쟁 반응을 포함한다: 1) 분자량의 증가가 관측되지 않는, 양이온성 아제티디늄 클로라이드 작용기를 생성하는 분자내 고리화; 및 2) 그의 분자량을 상당히 증가시키는, 폴리머를 가교시키기 위한 분자간 알킬화 반응. 양쪽 반응의 결과는 PAE-에피클로로히드린 수지 구조 D에서 예시된다. 실제로, 에피클로로히드린의 알킬화, 분자내 고리화 및 가교 반응은 동시에, 그러나 상이한 속도로 발생하고 있다.The second step involves two competing reactions of pendant chlorohydrin groups: 1) intramolecular cyclization to produce a cationic azetidinium chloride functional group, with no increase in molecular weight observed; and 2) an intermolecular alkylation reaction to crosslink the polymer, significantly increasing its molecular weight. The results of both reactions are illustrated in PAE-epichlorohydrin resin structure D. In reality, the alkylation, intramolecular cyclization and crosslinking reactions of epichlorohydrin are occurring simultaneously, but at different rates.

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마무리된 습윤 강도 폴리머 생성물은, 상당히 다량의 4차 아제티디늄 클로라이드 작용기와 함께, 구조 D에서 예시된 바와 같이 소량의 잔류 현수 클로로히드린, 및 2-하이드록실 작용기를 갖는 3-탄소 가교된 기를 함유한다. 생성물은 또한 상당한 양의 epi 클로로히드린 가수분해 생성물 1,3-DCP, 및 3-CPD를 함유할 수 있다.The finished wet strength polymer product contains a significant amount of quaternary azetidinium chloride functional groups, along with small amounts of residual pendant chlorohydrins, as illustrated in Structure D , and 3-carbon bridged groups with 2-hydroxyl functional groups. Contains. The product may also contain significant amounts of the epi chlorohydrin hydrolysis products 1,3-DCP, and 3-CPD.

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상기 종래의 방법에서 3개의 주요 반응, 즉 현수 클로로히드린 형성 (개환), 아제티디늄 이온 기에 대한 고리화 (양이온화), 및 가교 (분자간 알킬화)의 상대 속도는, 실온에서 수행된 경우, 대략 140:4:1, 각각이다. 따라서, 현수 클로로히드린 기는 프리폴리머에서 에피클로로히드린 에폭사이드 및 2차 아민의 개환 반응으로부터 매우 빠르게 형성한다. 상기 제1 단계는 저온 (예를 들어, 대략 25℃ 내지 30℃)에서 수행된다.The relative rates of the three main reactions in this conventional method, namely pendent chlorohydrin formation (ring opening), cyclization to azetidinium ion groups (cationization), and cross-linking (intermolecular alkylation), when carried out at room temperature, are: Approximately 140:4:1, respectively. Accordingly, pendant chlorohydrin groups form very rapidly from the ring-opening reaction of epichlorohydrin epoxide and secondary amines in the prepolymer. The first step is performed at low temperature (e.g., approximately 25°C to 30°C).

제2 단계에서, 클로로히드린 기는 상대적으로 느리게 고리화하여 양이온성 아제티디늄 기를 형성한다. 더욱더 느리게, 가교는, 예를 들어, 하기에 의해 발생한다: 1) 예를 들어, 모이어티 2차 아민과 반응하는 클로로히드린 현수 기의 3차 아민 및/또는 2) 현수 클로로히드린 모이어티와 3차 아민의 분자간 알킬화.In the second step, the chlorohydrin group cyclizes relatively slowly to form a cationic azetidinium group. Even more slowly, crosslinking occurs, for example, by: 1) a tertiary amine of a pendant chlorohydrin group, for example, reacting with a secondary amine moiety and/or 2) a pendant chlorohydrin moiety. and intermolecular alkylation of tertiary amines.

최소 반응 사이클 시간에 대하여 실제적인 유용성을 유지하기 위하여, 종래의 제조 공정은 전형적으로 반응 혼합물이 반응 속도를, 예를 들어 약 60℃ 내지 약 70℃로 증가하도록 가열되는 것을 요망한다. 일반적으로, 반응은 반응기 처리를 최대화하기 위해 고형물 고 함량에서 또한 수행되고 운송비를 최소화하기 위해 가능한 최고 고형물에서 마무리된 습윤 강도 수지를 제공한다. 고농도는 더 느린, 분자간 반응을 선호한다. 이들 고온 및 고농도 조건하에, 분자내 고리화와 가교 사이 반응 속도는 경쟁적이게 된다. 따라서, 종래의 제조 공정에서 마주치는 하나의 문제는 가교 반응 속도가 요망된 점도 종점 (분자량)이 아제티디늄 이온 기 형성의 비용으로 달성되는 정도로 충분히 빠르게 된다는 점이다. 반응이 아제티디늄 기의 더 높은 수준을 생성하기 위해 요망된 점도 종점을 넘어 계속하게 되면, 반응 혼합물은 유사하게 겔화하고 고형물 덩어리를 형성할 것이다.To remain practical for minimum reaction cycle times, conventional manufacturing processes typically require the reaction mixture to be heated to increase the reaction rate, for example from about 60°C to about 70°C. Typically, the reaction is also performed at high solids content to maximize reactor throughput and provide a finished wet strength resin at the highest solids possible to minimize shipping costs. High concentrations favor slower, intermolecular reactions. Under these high temperature and high concentration conditions, the reaction rates between intramolecular cyclization and crosslinking become competitive. Accordingly, one problem encountered in conventional manufacturing processes is that the crosslinking reaction rate becomes sufficiently fast that the desired viscosity endpoint (molecular weight) is achieved at the expense of azetidinium ion group formation. If the reaction is continued beyond the desired viscosity endpoint to produce higher levels of azetidinium groups, the reaction mixture will similarly gel and form a solid mass.

양쪽 아제티디늄 기 고 함량 및 고 분자량이 PAE 수지의 최대 습윤 강도 효율에 유용하기 때문에, 아제티디늄 기 형성 및 가교는 바람직하게는 생성물의 겔화 또는 저장 동안 겔화하는 생성물의 제공 없이 최대화된다. 운송비를 최소화하기 위한 고도의 고형물에 대한 요구로 커플링된, 이들 조건은 더 높은 효율 습윤 강도 수지 생성물의 형성의 측면을 제한하고 있다.Because both high azetidinium group content and high molecular weight are useful for maximum wet strength efficiency of the PAE resin, azetidinium group formation and crosslinking are preferably maximized without gelling the product or providing the product to gel during storage. These conditions, coupled with the requirement for high solids to minimize transportation costs, are limiting aspects of the formation of higher efficiency wet strength resin products.

따라서, 개선된 강도 수지, 예를 들면, 종이 제품에 습윤 강도의 적절한 수준의 부여, 및 이의 제조 및 이용 방법이 필요하다.Accordingly, there is a need for improved strength resins, such as those for imparting appropriate levels of wet strength to paper products, and methods for making and using the same.

요약summary

강도 수지 및 이의 제조 및 이용 방법이 제공된다. 적어도 하나의 예에서, 강도 수지는 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민을 포함할 수 있고 아제티디늄 이온을 갖는다. 브릿징 모이어티는 기능적으로 대칭성 가교제로부터 유래될 수 있다. 기능적으로 대칭성 가교제는 디이소시아네이트, 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온, 이무수물, 디아실 할라이드, 디에논, 디알킬 할라이드, 또는 이들의 임의의 혼합물일 수 있거나 상기를 포함할 수 있다.Strength resins and methods of making and using the same are provided. In at least one example, the strength resin may include a polyamine that is partially crosslinked with bridging moieties and has azetidinium ions. Bridging moieties may be derived from functionally symmetric crosslinkers. The functionally symmetrical crosslinker may be or include a diisocyanate, 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione, dianhydride, diacyl halide, dienon, dialkyl halide, or any mixture thereof. can do.

적어도 하나의 예에서, 강도 수지의 제조 방법은 부분적으로 가교된 폴리아민을 생산하기 위해 폴리아민 및 기능적으로 대칭성 가교제의 반응을 포함할 수 있다. 기능적으로 대칭성 가교제는 디이소시아네이트, 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온, 이무수물, 디아실 할라이드, 디에논, 디알킬 할라이드, 또는 이들의 임의의 혼합물일 수 있거나 상기를 포함할 수 있다. 부분적으로 가교된 폴리아민은 에피할로히드린과 반응되어 아제티디늄 이온을 갖는 강도 수지를 생산할 수 있다.In at least one example, a method of making a strength resin may include the reaction of a polyamine and a functionally symmetric crosslinking agent to produce a partially crosslinked polyamine. The functionally symmetrical crosslinker may be or include a diisocyanate, 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione, dianhydride, diacyl halide, dienon, dialkyl halide, or any mixture thereof. can do. Partially crosslinked polyamines can be reacted with epihalohydrin to produce strength resins with azetidinium ions.

적어도 하나의 예에서, 종이의 강화 방법은 강도 수지와 섬유의 접촉을 포함할 수 있다. 강도 수지는 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민일 수 있거나 상기를 포함할 수 있고 아제티디늄 이온을 갖는다. 브릿징 모이어티는 기능적으로 대칭성 가교제로부터 유래될 수 있다. 기능적으로 대칭성 교차-라이너(cross-liner)는 디이소시아네이트, 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온, 이무수물, 디아실 할라이드, 디에논, 디알킬 할라이드, 또는 이들의 임의의 혼합물일 수 있거나 상기를 포함할 수 있다.In at least one example, a method of strengthening paper may include contacting fibers with a strength resin. The strength resin may be or include a polyamine partially crosslinked with bridging moieties and has azetidinium ions. Bridging moieties may be derived from functionally symmetric crosslinkers. Functionally symmetrical cross-liners include diisocyanate, 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione, dianhydride, diacyl halide, dienon, dialkyl halide, or any of these. It may be a mixture or may include the above.

상세한 설명details

강도 수지, 예를 들면, 습윤 강도 수지, 강도 수지의 제조 방법, 및 강도 수지를 이용하여 강도를 부여하기 위한 종이 처리 방법이 제공된다. 기능적으로 대칭성 ("대칭성") 가교제 및, 선택적으로, 단일작용성 변형제의 이용 및 에피할로히드린, 예를 들면, 에피클로로히드린과 부분적으로 가교된 폴리아민의 반응으로부터 기능적으로 대칭성 가교제와 폴리아민의 반응의 별개의 단계로의 분리, 이의 합성에서 향상된 특성 및/또는 개선된 가요성을 가진, 신규한 강도 수지, 예를 들면, 습윤 강도 수지가 제공된다. 현행 기술을 넘어 일반적으로 개선된 습윤 인장 개발의 제공에 더하여, 생성물 및 방법은 더 높은 아제티디늄 이온 함량, 반응성 작용화의 추가의 정도, 극대화된 분자량, 및/또는 양호한 저장 안정성을 제공할 수 있다.Strength resins, such as wet strength resins, methods for making strength resins, and methods for treating paper to impart strength using strength resins are provided. The use of functionally symmetric (“symmetric”) cross-linkers and, optionally, monofunctional modifiers and the reaction of partially cross-linked polyamines with epihalohydrins, such as epichlorohydrin, to obtain functionally symmetric cross-linkers. Novel strength resins are provided, such as wet strength resins, with improved properties and/or improved flexibility in the separation of the reaction of polyamines into distinct stages, their synthesis. In addition to providing generally improved wet tensile development over current technology, the products and methods can provide higher azetidinium ion content, additional degree of reactive functionalization, maximized molecular weight, and/or good storage stability. there is.

폴리아민 가교는, 양이온성 작용기, 분자량, 및/또는 다른 수지 특성의 맞춤에서 실질적인 가요성을 제공하는 특징인, 할로히드린-작용화 및 고리화의 "양이온화" 공정과 상이하다. 폴리아민의 가교 및 작용화에 효과를 주는데 사용된 기능적으로 대칭성 가교제 및 선택적인 단일작용성 변형제는 수지에 양이온성 전하를 부여하는데 사용된 시약과 상이할 수 있다. 구체적으로, 기능적으로 대칭성 가교제와 폴리아민의 반응은 에피할로히드린과 부분적으로 가교된 폴리아민의 반응과 별개일 수 있다. 예를 들어, 기능적으로 대칭성 (또는 간단히 "대칭성") 가교제는, 부분적으로 가교된 프리폴리머, 예컨대 폴리아민 또는 폴리아미도아민 프리폴리머의 가교 구조 및 특성에 대해 실질적인 제어를 제공할 수 있는, 제1 단계에서 이용될 수 있다. 수지에 양이온성 전하의 부여 단계, "양이온화" 공정은 아제티디늄 이온 작용기를 생성하기 위해 임의의 에피할로히드린, 예를 들면, 에피클로로히드린을 이용할 수 있다.Polyamine crosslinking differs from the “cationization” processes of halohydrin-functionalization and cyclization, features that provide substantial flexibility in tailoring cationic functionality, molecular weight, and/or other resin properties. The functionally symmetric crosslinking agents and optional monofunctional modifiers used to effect crosslinking and functionalization of the polyamine may be different from the reagents used to impart a cationic charge to the resin. Specifically, the reaction of a polyamine with a functionally symmetric crosslinker may be separate from the reaction of a partially crosslinked polyamine with an epihalohydrin. For example, functionally symmetric (or simply “symmetrical”) crosslinkers are used in the first step, which can provide substantial control over the crosslink structure and properties of partially crosslinked prepolymers, such as polyamine or polyamidoamine prepolymers. It can be. The step of imparting a cationic charge to the resin, the “cationization” process, can utilize any epihalohydrin, such as epichlorohydrin, to generate azetidinium ion functionality.

강도 수지의 제조 방법은 또한 상기 공정에 의해 제조되지 않는 종래의 폴리아미도아민-에피클로로히드린 강도 수지에서 일반적으로 밝혀진 양에 비교된 경우 에피클로로히드린 부산물의 양을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 강도 수지는, 에피클로로히드린 습윤 강도 수지 합성을 일반적으로 수반하는, 1,3-디클로로-2-프로판올 (1,3-DCP 또는 "DCP") 및 3-클로로프로판-1,2-디올 (3-CPD 또는 "CPD"; 모노클로로프로판 디올에 대하여 또한 MCPD)의 실질적으로 감소된 수준을 가질 수 있다.The process for making the strength resin can also reduce the amount of epichlorohydrin by-product when compared to the amount typically found in conventional polyamidoamine-epichlorohydrin strength resins not made by the process. For example, strength resins include 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP or “DCP”) and 3-chloropropane-1, which generally involve epichlorohydrin wet strength resin synthesis. and have substantially reduced levels of 2-diols (3-CPD or “CPD”; also MCPD for monochloropropane diol).

일부 예에서, 강도 수지, 예를 들면, 습윤 강도 수지의 제조 방법은 부분적으로 가교된 폴리아민을 생산하기 위해 기능적으로 대칭성 가교제와, 본원에서 폴리아민 프리폴리머로 지칭될 수 있는, 폴리아민의 반응을 포함할 수 있다. 이와 같이, 폴리아민은 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교될 수 있고 브릿징 모이어티는 기능적으로 대칭성 가교제로부터 유래될 수 있다. 에피할로히드린은 할로히드린-작용화된 폴리머를 생산하기 위해 부분적으로 가교된 폴리아민에 첨가될 수 있다. 할로히드린-작용화된 폴리머는 아제티디늄 모이어티를 갖는 수지를 형성하기 위해 고리화될 수 있다. 이와 같이, 강도 수지는 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민일 수 있거나 상기를 포함할 수 있고 아제티듐 이온 또는 모이어티를 가질 수 있다.In some examples, a method of making a strength resin, e.g., a wet strength resin, may include reacting a polyamine, which may be referred to herein as a polyamine prepolymer, with a functionally symmetric crosslinker to produce a partially crosslinked polyamine. there is. As such, polyamines can be partially crosslinked with bridging moieties and the bridging moieties can be derived from functionally symmetric crosslinkers. Epihalohydrins can be added to partially crosslinked polyamines to produce halohydrin-functionalized polymers. Halohydrin-functionalized polymers can be cyclized to form resins with azetidinium moieties. Likewise, the strength resin may be or include a polyamine partially crosslinked with bridging moieties and may have azetidium ions or moieties.

요망하는 경우, 상기 방법은 하나의 2차 아민-반응성 모이어티를 포함하는 단일작용성 변형제의 부족량과 폴리아민의 반응을 추가로 포함할 수 있다. 폴리아민이 단일작용성 변형제의 부족량과 반응되면, 폴리아민이 대칭성 가교제과 반응되기 이전, 동안, 또는 이후, 혹은 이들 시간의 상이한 조합에서 반응은 발생할 수 있다.If desired, the method may further comprise reacting the polyamine with a minor amount of a monofunctional modifier comprising one secondary amine-reactive moiety. When a polyamine is reacted with an insufficient amount of a monofunctional modifier, the reaction may occur before, during, or after the polyamine is reacted with the symmetric crosslinker, or at different combinations of times.

하나의 예에서, 폴리아민은 하기 구조를 가질 수 있다:In one example, the polyamine may have the structure:

Figure 112017119345926-pct00005
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식 중 R은 알킬, 하이드록시알킬, 아민, 아미드, 아릴, 헤테로아릴 또는 사이클로알킬일 수 있다. 구조 P에서, w는 1 내지 약 10,000의 정수일 수 있다. 정의 부문에서 제공된 바와 같이, R 기 예컨대 "알킬" 또는 "하이드록시알킬"은 화학 원자가의 종래의 규칙이 적용하는 편리한 설명을 제공하도록 의도되고; 따라서, 구조 P의 R은, "R" 기가 2가이고 대안적으로 알킬렌 또는 하이드록시알킬렌으로서 기재될 수 있는 것을 반영하도록 의도되는, 알킬 또는 하이드록시알킬로서 기재될 수 있다.wherein R can be alkyl, hydroxyalkyl, amine, amide, aryl, heteroaryl or cycloalkyl. In structure P , w can be an integer from 1 to about 10,000. As provided in the Definitions section, R groups such as “alkyl” or “hydroxyalkyl” are intended to provide a convenient explanation under which conventional rules of chemical valency apply; Accordingly, R of structure P may be written as alkyl or hydroxyalkyl, which is intended to reflect that the "R" group is divalent and may alternatively be written as alkylene or hydroxyalkylene.

가장 널리 사용되고 가장 효과적인 습윤 강도 수지 생성물은 일반적으로, 소위 폴리아미도아민-에피클로로히드린 (PAE) 수지를 형성하기 위해, 에피클로로히드린과 반응된 폴리아미도아민 (PAA) 프리폴리머로부터 유래된다. 따라서, 폴리아민이 폴리아미도아민 프리폴리머이거나 상기를 포함하는 경우, 수지가 비제한적으로 폴리아미도아민-기반된 시스템이지만, 임의의 아민-함유 폴리머 (폴리아민) 예컨대 구조 P 및 다른 아민-함유 폴리머에 적용가능하다는 것이 의도된다.The most widely used and most effective wet strength resin products are generally derived from polyamidoamine (PAA) prepolymers, which are reacted with epichlorohydrin to form so-called polyamidoamine-epichlorohydrin (PAE) resins. Therefore, when the polyamine is or includes a polyamidoamine prepolymer, the resin is, but is not limited to, a polyamidoamine-based system, but is applicable to any amine-containing polymer (polyamine) such as structure P and other amine-containing polymers. It is intended to do so.

에피클로로히드린은 상이한, 그러므로 "비대칭성", 화학 작용기, 에폭시 및 염소 기를 갖는 2작용성 화합물이다. 상기 비대칭성 작용기는 에피클로로히드린이 2차 아민을 가진 에폭시기, 그 다음 하기 양쪽에 사용되는 현수 클로로히드린 모이어티와 반응시 개환을 허용한다: 1) 양이온성 아제티디늄 작용기를 생성하기 위한 분자내 고리화; 또는 2) 분자량을 증가시키기 위한 폴리머의 분자간 가교. 에피클로로히드린 수지 구조 D는 폴리아미도아민-에피클로로히드린 (PAE) 수지에서 양쪽 반응의 결과를 예시한다.Epichlorohydrin is a difunctional compound with different, therefore "asymmetric", chemical functional groups, epoxy and chlorine groups. The asymmetric functional group allows for ring opening when epichlorohydrin reacts with an epoxy group with a secondary amine and then with a pendant chlorohydrin moiety, which is used both for: 1) to produce a cationic azetidinium functional group; intramolecular cyclization; or 2) intermolecular cross-linking of the polymer to increase molecular weight. Epichlorohydrin Resin Structure D illustrates the results of both reactions in polyamidoamine-epichlorohydrin (PAE) resin.

본 개시내용은, 향상된 아제티디늄 이온 함량으로부터 양이온성 전하의 증가된 수준 (더 큰 전하 밀도), 추가의 작용기, 최적화된 또는 극대화된 분자량, 고형물 고 함량, 및/또는 DCP 및 CPD의 더 낮은 농도로, 강도 수지, 예를 들면, 습윤 강도 수지를 제조하기 위한 제형 및 공정을 제공한다. 한 측면에서, 개시된 방법은 수지 합성을 2개의 별개의 및 통제가능 단계로 분리시킨다. 첫째는, 기능적으로 대칭성 가교제와 폴리아민 프리폴리머의 반응에 의해 제조된, 중간 분자량, 가교결합된 프리폴리머를 작제한다. 비대칭성 가교제 에피클로로히드린의 기능과 달리, 본 개시내용의 대칭성 가교제는 가교에 영향을 주기 위해 양쪽 프리폴리머 2차 아민 기와 반응에 동일한 모이어티를 이용한다. 요망하는 경우, 일작용성 기는 가교 기능 없이 프리폴리머에 추가의 작용기를 부여하기 위해 가교 단계 이전, 이후, 또는 동안 사용될 수 있다. 제2 단계는, 폴리머에서 아제티디늄 이온 형성을 최대화하기 위해 에피클로로히드린의 감소된 양의 이용에 의해, 임의의 가교 기능에 요구됨 없이 양이온성 작용기를 부여하기 위해 에피클로로히드린을 이용한다. 상기 공정은 동시에 발생하는 경쟁 아제티디늄 이온 형성 및 가교 기전을 최적화하기 위한 필요성에 의해 제한되는 종래의 실시와 대조적이다.The present disclosure provides increased levels of cationic charge (higher charge density), additional functionality, optimized or maximized molecular weight, high solids content, and/or lower DCP and CPD from improved azetidinium ion content. Formulations and processes for making strength resins, such as wet strength resins, are provided. In one aspect, the disclosed method separates resin synthesis into two distinct and controllable steps. First, a medium molecular weight, crosslinked prepolymer is constructed, prepared by reaction of a polyamine prepolymer with a functionally symmetric crosslinker. Unlike the function of the asymmetric crosslinker epichlorohydrin, the symmetric crosslinker of the present disclosure utilizes the same moiety to react with both prepolymer secondary amine groups to effect crosslinking. If desired, monofunctional groups can be used before, after, or during the crosslinking step to impart additional functionality to the prepolymer without crosslinking functionality. The second step utilizes epichlorohydrin to impart cationic functionality without being required for any cross-linking function, by using reduced amounts of epichlorohydrin to maximize azetidinium ion formation in the polymer. This process stands in contrast to conventional practice, which is limited by the need to optimize the simultaneous competing azetidinium ion formation and cross-linking mechanisms.

폴리아민 polyamine 프리폴리머prepolymer

폴리아민 (폴리아민 프리폴리머)의 종류는 본원에서 개시된 습윤 강도 수지에 전구체로서 사용될 수 있다. 폴리아민은 적어도 하나의 스페이서와 연결되는 1차 및/또는 2차 아민 모이어티일 수 있거나 상기를 포함할 수 있다.Any type of polyamine (polyamine prepolymer) can be used as a precursor to the wet strength resins disclosed herein. The polyamine may be or include primary and/or secondary amine moieties linked to at least one spacer.

예로써, 하나의 측면에서, 본원에서 폴리아민 프리폴리머로서 지칭될 수 있는, 폴리아민은 하기 구조를 가질 수 있다:By way of example, in one aspect, a polyamine, which may be referred to herein as a polyamine prepolymer, may have the structure:

Figure 112017119345926-pct00006
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식 중 R은, 예를 들어, 알킬, 하이드록시알킬, 아민, 아미드, 아릴, 헤테로아릴 또는 사이클로알킬일 수 있다. 구조 P에서, w는 1 내지 약 10,000, 1 내지 약 5,000, 1 내지 약 3,000, 1 내지 약 1,000, 1 내지 약 100, 또는 1 내지 약 10의 정수일 수 있다. 이들 "R" 기, 예를 들어 "알킬"은 모 기로부터 (특정한 기에 대하여 필요에 따라) 하나 이상의 수소 원자의 형식적으로 제거로부터 유래되는 지정된 기의 편리한 설명을 제공하도록 의도된다. 따라서, 구조 P에서 용어 "알킬"은 적용하는 화학 원자가의 종래의 규칙을 적용할 것이지만, 예를 들어, 알칸으로부터 2개의 수소 원자 (하나의 탄소 원자로부터 2개의 수소 원자 또는 2개의 상이한 탄소 원자로부터 하나의 수소 원자)의 형식적으로 제거에 의해 형성되는 "알칸디일 기"를 포함할 것이다. 그와 같은 알킬 기는 달리 구체화되지 않는 한 치환 또는 미치환 기일 수 있고/있거나, 비환형 또는 환형 기일 수 있고/있거나, 선형 또는 분지형일 수 있다. "하이드록시알킬" 기는 한정된 바와 같이 "알킬"에서 치환된 하나 이상의 하이드록실 (OH) 모이어티를 포함한다.R in the formula may be, for example, alkyl, hydroxyalkyl, amine, amide, aryl, heteroaryl or cycloalkyl. In structure P , w can be an integer from 1 to about 10,000, 1 to about 5,000, 1 to about 3,000, 1 to about 1,000, 1 to about 100, or 1 to about 10. These "R" groups, such as "alkyl", are intended to provide a convenient description of a designated group derived from the formal removal of one or more hydrogen atoms (as required for the particular group) from the parent group. Therefore, the term "alkyl" in structure P will apply the conventional rules of chemical valency to apply, but for example, two hydrogen atoms from an alkane (two hydrogen atoms from one carbon atom or two hydrogen atoms from two different carbon atoms). It will include an “alkanediyl group” formed by the formal removal of one hydrogen atom). Such alkyl groups, unless otherwise specified, may be substituted or unsubstituted groups, may be acyclic or cyclic groups, and/or may be linear or branched. A “hydroxyalkyl” group includes one or more hydroxyl (OH) moieties substituted for “alkyl” as defined.

상기 측면에서 및 달리 나타내지 않는 한, 구조 P의 R은 선형 (직쇄) 또는 분지형인 알킬 모이어티일 수 있다. 모이어티 R은 또한 사이클로알킬, 즉, 1 내지 약 25 탄소 원자를 갖는 환형 탄화수소 모이어티일 수 있다. 예를 들어, R은 1 내지 25, 1 내지 20, 1 내지 15, 1 내지 12, 1 내지 10, 1 내지 8, 1 내지 6, 또는 1 내지 4 탄소 원자를 가질 수 있다. 또한 예로써, R은 2 내지 10, 2 내지 8, 2 내지 6, 또는 2 내지 4 탄소 원자를 가질 수 있다. 추가 측면에서, R은 C1 모이어티, C2 모이어티, C3 모이어티, C4 모이어티, C5 모이어티, C6 모이어티, C7 모이어티, C8 모이어티, C9 모이어티, C10 모이어티, C11 모이어티, C12 모이어티, C13 모이어티, C14 모이어티, C15 모이어티, C16 모이어티, C17 모이어티, C18 모이어티, C19 모이어티, C20 모이어티, C21 모이어티, C22 모이어티, C23 모이어티, C24 모이어티, C25 모이어티, C26 모이어티, C27 모이어티, C28 모이어티, C29 모이어티, C30 모이어티일 수 있다.In the above aspects and unless otherwise indicated, R of structure P may be an alkyl moiety that is linear (straight chain) or branched. Moiety R may also be a cycloalkyl, i.e., a cyclic hydrocarbon moiety having from 1 to about 25 carbon atoms. For example, R can have 1 to 25, 1 to 20, 1 to 15, 1 to 12, 1 to 10, 1 to 8, 1 to 6, or 1 to 4 carbon atoms. Also by way of example, R can have 2 to 10, 2 to 8, 2 to 6, or 2 to 4 carbon atoms. In a further aspect, R is C 1 moiety, C 2 moiety, C 3 moiety, C 4 moiety , C 5 moiety, C 6 moiety, C 7 moiety, C 8 moiety , C 9 moiety , C 10 moiety , C 11 moiety, C 12 moiety, C 13 moiety, C 14 moiety, C 15 moiety, C 16 moiety, C 17 moiety, C 18 moiety, C 19 moiety , C 20 moiety, C 21 moiety, C 22 moiety, C 23 moiety , C 24 moiety, C 25 moiety, C 26 moiety, C 27 moiety, C 28 moiety , C 29 moiety , it may be a C 30 moiety.

상기 예시된 구조 P를 갖는 폴리아민에서, R은 또한 폴리-1차 아민, 예컨대 폴리비닐 아민 및 그의 코폴리머일 수 있다. 구조 P에서 R을 구성할 수 있는 폴리-1차 아민의 예는, 비제한적으로 하기 구조, 뿐만 아니라 올레핀 및 다른 불포화된 모이어티를 가진 코폴리머를 포함하고, 여기에서 n은 1 내지 약 25의 정수일 수 있다:In the polyamines having the structure P exemplified above , R can also be a poly-primary amine, such as polyvinyl amine and copolymers thereof. Examples of poly-primary amines that can form R in structure P include, but are not limited to, the structures below, as well as copolymers with olefinic and other unsaturated moieties, where n is from 1 to about 25. Can be an integer:

Figure 112017119345926-pct00007
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대안적으로, n은 1 내지 약 20, 1 내지 약 15, 1 내지 약 12, 1 내지 약 10, 또는 1 내지 약 5의 정수일 수 있다. 또 다른 측면에서, n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 또는 25일 수 있다.Alternatively, n can be an integer from 1 to about 20, 1 to about 15, 1 to about 12, 1 to about 10, or 1 to about 5. In another aspect, n is 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 , may be 23, 24, or 25.

본 개시내용의 수지 제조에서 사용하기 위한 적합한 폴리아민 (폴리아민 프리폴리머)는, 비제한적으로, 디에틸렌트리아민 (DETA), 트리에틸렌테트라민 (TETA), 아미노에틸 피페라진, 테트라에틸렌펜트아민, 펜타에틸렌헥사민, N-(2-아미노에틸)피페라진, N,N-비스(2-아미노에틸)-에틸렌디아민, 디아미노에틸 트리아미노에틸아민, 피페라진에틸 트리에틸렌테트라민, 기타 등등을 포함하는 폴리알킬렌 폴리아민, 예컨대 폴리에틸렌폴리아민을 포함한다. 본 개시내용의 수지 제조에서 사용하기 위한 폴리아민 제조에 또한 유용한 것은 에틸렌 디아민, 저 분자량 폴리아미도아민, 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민 (PEI) 및 다른 불포화된 공중합가능한 모노머 예컨대 비닐 아세테이트 및 비닐 알코올과 비닐 아민의 코폴리머를 포함한다.Suitable polyamines (polyamine prepolymers) for use in preparing the resins of the present disclosure include, but are not limited to, diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), aminoethyl piperazine, tetraethylenepentamine, pentaethylene. Containing hexamine, N-(2-aminoethyl)piperazine, N,N-bis(2-aminoethyl)-ethylenediamine, diaminoethyl triaminoethylamine, piperazynethyl triethylenetetramine, etc. polyalkylene polyamines, such as polyethylenepolyamine. Also useful in preparing polyamines for use in preparing the resins of the present disclosure are ethylene diamine, low molecular weight polyamidoamines, polyvinylamine, polyethyleneimine (PEI) and other unsaturated copolymerizable monomers such as vinyl acetate and vinyl alcohol and vinyl amines. Contains copolymers of

폴리아민 프리폴리머 P의 한 측면에 따라, w는 폴리아민 프리폴리머 Mw 몰 수 약 2,000 내지 약 1,000,000에 대응하는 수치 범위이다. 폴리아민 프리폴리머 P의 Mw 분자량은 또한 약 5,000 내지 약 750,000, 약 7,500 내지 약 500,000, 약 10,000 내지 약 200,000, 약 20,000 내지 약 150,000, 또는 약 30,000 내지 약 100,000일 수 있다.According to one aspect of the polyamine prepolymer P , w is in a numerical range corresponding to the polyamine prepolymer Mw mole number of about 2,000 to about 1,000,000. The Mw molecular weight of the polyamine prepolymer P may also be from about 5,000 to about 750,000, from about 7,500 to about 500,000, from about 10,000 to about 200,000, from about 20,000 to about 150,000, or from about 30,000 to about 100,000.

폴리아미도아민polyamidoamine 프리폴리머prepolymer

폴리아미도아민 프리폴리머의 종류는 또한 본 개시내용에 따른 습윤 강도 수지에 전구체로서 사용될 수 있다. 폴리아미도아민 프리폴리머는, 본원에서 개시된 바와 같이 반복성 기를 함유하는 장쇄 폴리아미드를 형성하는 공정에서, 디카복실산과 적어도 2개의 1차 아민 기 및 적어도 1개의 2차 아민 기를 갖는 폴리알킬렌 폴리아민의 반응에 의해 제조될 수 있다. 하나의 측면에서, 폴리아미도아민 프리폴리머는 하기 구조를 가질 수 있다:Types of polyamidoamine prepolymers can also be used as precursors for wet strength resins according to the present disclosure. Polyamidoamine prepolymers are prepared by reacting a dicarboxylic acid with a polyalkylene polyamine having at least two primary amine groups and at least one secondary amine group in a process to form long chain polyamides containing repeating groups as disclosed herein. It can be manufactured by. In one aspect, the polyamidoamine prepolymer may have the structure:

Figure 112017119345926-pct00008
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식 중 R1은 (CH2)m이고 여기서 m은 2, 3, 4, 또는 5이고; R2는 (CH2)n이고 여기서 n은 2, 3, 또는 4이고; w는 1, 2, 또는 3이고; p는 폴리아미도아민 프리폴리머 Mw 분자량 약 2,000 내지 약 1,000,000에 대응하는 수치 범위이다. Mw 분자량은 또한 약 5,000 내지 약 100,000, 약 7,500 내지 약 80,000, 약 10,000 내지 약 60,000, 약 20,000 내지 약 55,000, 또는 약 30,000 내지 약 50,000일 수 있다.where R 1 is (CH 2 )m where m is 2, 3, 4, or 5; R 2 is (CH 2 )n where n is 2, 3, or 4; w is 1, 2, or 3; p is a numerical range corresponding to the polyamidoamine prepolymer Mw molecular weight of about 2,000 to about 1,000,000. The Mw molecular weight may also be from about 5,000 to about 100,000, from about 7,500 to about 80,000, from about 10,000 to about 60,000, from about 20,000 to about 55,000, or from about 30,000 to about 50,000.

한 측면에서, 폴리아미도아민 프리폴리머는 하기 구조를 가질 수 있다:In one aspect, the polyamidoamine prepolymer may have the structure:

Figure 112017119345926-pct00009
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식 중 R3은 (CH2)q이고 여기서 q는 0 내지 40 범위이고; r은 폴리아미도아민 프리폴리머 Mw 분자량 약 2,000 내지 약 1,000,000에 대응하는 수치 범위이다. 유사하게, Mw 분자량은 또한 약 5,000 내지 약 100,000, 약 7,500 내지 약 80,000, 약 10,000 내지 약 60,000, 약 20,000 내지 약 55,000, 또는 약 30,000 내지 약 50,000일 수 있다. 따라서, 구조 (CH2)q에서, q는 또한 0 내지 약 40, 0 내지 약 35, 0 내지 약 30, 0 내지 약 25, 0 내지 약 20, 0 내지 약 15, 0 내지 약 12, 1 내지 약 40, 1 내지 약 35, 1 내지 약 30, 1 내지 약 25, 1 내지 약 20, 1 내지 약 15, 1 내지 약 12, 1 내지 약 10, 1 내지 약 8, 또는 1 내지 약 6 범위일 수 있다.where R 3 is (CH 2 ) q where q ranges from 0 to 40; r is a numerical range corresponding to the polyamidoamine prepolymer Mw molecular weight of about 2,000 to about 1,000,000. Similarly, the Mw molecular weight can also be from about 5,000 to about 100,000, from about 7,500 to about 80,000, from about 10,000 to about 60,000, from about 20,000 to about 55,000, or from about 30,000 to about 50,000. Thus, in the structure (CH 2 ) q , q can also be from 0 to about 40, from 0 to about 35, from 0 to about 30, from 0 to about 25, from 0 to about 20, from 0 to about 15, from 0 to about 12, from 1 to about 40, 1 to about 35, 1 to about 30, 1 to about 25, 1 to about 20, 1 to about 15, 1 to about 12, 1 to about 10, 1 to about 8, or 1 to about 6. You can.

또 다른 측면에서, 폴리아미도아민 프리폴리머는 하기 구조를 가질 수 있다:In another aspect, the polyamidoamine prepolymer can have the structure:

Figure 112017119345926-pct00010
Figure 112017119345926-pct00010

식 중 n은 1 내지 8이고; p는 2 내지 5이고; m은 0 내지 40이고, 유사한 분자량 범위가 적용한다.where n is 1 to 8; p is 2 to 5; m is from 0 to 40, and similar molecular weight ranges apply.

개시된 바와 같이, 적합한 폴리아미도아민은 일반적으로 폴리아민 예컨대 폴리알킬렌 폴리아민과, 디카복실산 (이산), 또는 이의 대응하는 디카복실산 할라이드 또는 디에스테르의 반응에 의해 제조된다. 적합한 폴리아민은 습윤 강도 수지 자체에 대하여 전구체로서 사용될 수 있는 본원에서 개시된 폴리아민 (폴리아민 프리폴리머)를 포함한다. 예를 들어, 유용한 폴리아미도아민은 에틸렌디아민 자체, 디에틸렌트리아민 (DETA), 트리에틸렌테트라민 (TETA), 아미노에틸 피페라진, 테트라에틸렌펜트아민, 펜타에틸렌헥사민, N-(2-아미노에틸)피페라진, N,N-비스(2-아미노에틸)-에틸렌디아민, 디아미노에틸 트리아미노에틸아민, 피페라진에틸 트리에틸렌테트라민, 기타 등등을 포함하는 적합한 폴리알킬렌 폴리아민, 예컨대 폴리에틸렌폴리아민의 폴리카복실산 예컨대 석신산, 글루타르산, 2-메틸석신산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 운데칸이산, 도데칸이산, 2-메틸글루타르산, 3,3-디메틸글루타르산 및 트리카복시펜탄 예컨대 4-카복시피멜산; 지환족 포화 산 예컨대 1,2-사이클로헥산디카복실산, 1-3-사이클로헥산디카복실산, 1,4-사이클로헥산디카복실산 및 1-3-사이클로펜탄디카복실산; 불포화 지방족 산 예컨대 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 아코니트산 및 헥산-3-이산; 불포화 지환족 산 예컨대 △4-사이클로헥센디카복실산; 방향족 산 예컨대 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 2,3-나프탈렌디카복실산, 벤젠-1,4-디아세트산, 및 헤테로지방족 산 예컨대 디글리콜산, 티오디글리콜산, 디티오디글리콜산, 이미노디아세트산 및 메틸이미노디아세트산과의 반응에 의해 제조될 수 있다. 일반적으로, 이산 및 식 RO2C(CH2)nCO2R (식 중 n = 1 내지 10 및 R = H, 메틸, 또는 에틸)의 그의 관련된 디에스테르 및 이들의 혼합물이 바람직하다. 아디프산은 쉽게 이용가능하고 종종 사용된다.As disclosed, suitable polyamidoamines are generally prepared by the reaction of polyamines such as polyalkylene polyamines with dicarboxylic acids (diacids), or their corresponding dicarboxylic acid halides or diesters. Suitable polyamines include the polyamines disclosed herein (polyamine prepolymers), which can be used as precursors to the wet strength resin itself. For example, useful polyamidoamines include ethylenediamine itself, diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), aminoethyl piperazine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, N-(2-amino) Suitable polyalkylene polyamines, such as polyethylenepolyamine, including ethyl)piperazine, N,N-bis(2-aminoethyl)-ethylenediamine, diaminoethyl triaminoethylamine, piperazinethyl triethylenetetramine, etc. Polycarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, 2-methylsuccinic acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, 2-methylglutaric acid, 3 , 3-dimethylglutaric acid and tricarboxypentane such as 4-carboxypimelic acid; Cycloaliphatic saturated acids such as 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1-3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid and 1-3-cyclopentanedicarboxylic acid; unsaturated aliphatic acids such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, aconitic acid and hexane-3-dioic acid; unsaturated alicyclic acids such as Δ4-cyclohexenedicarboxylic acid; Aromatic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, benzene-1,4-diacetic acid, and heteroaliphatic acids such as diglycolic acid, thiodiglycolic acid, dithiodiglycolic acid, iminodiacetic acid, and It can be prepared by reaction with methyliminodiacetic acid. In general, diacids and their related diesters of the formula RO 2 C(CH 2 ) n CO 2 R where n = 1 to 10 and R = H, methyl, or ethyl and mixtures thereof are preferred. Adipic acid is readily available and often used.

다른 적합한 폴리아민은 Huntsman으로부터 이용가능한, JEFFAMINE® 폴리에테르아민을 포함할 수 있다. JEFFAMINE® 폴리에테르아민은 폴리에테르 골격의 말단에 부착된 1차 아미노 기를 함유한다. 폴리에테르 골격은 프로필렌 옥사이드 (PO), 에틸렌 옥사이드 (EO), 또는 혼합된 EO/PO에 기반된다. 다른 JEFFAMINE® 생성물은 다른 골격 세그먼트를 함유할 수 있고 1차 아민의 방해에 의해 또는 2차 아민 작용기를 통해 제공된 반응성을 다양화할 수 있어 왔다. 저 분자량 JEFFAMINES®, 예를 들면, JEFFAMINE® D-230, 뿐만 아니라 더 고 분자량 JEFFAMINES®, 예를 들면, JEFFAMINE® D-2000은 허용가능할 수 있다.Other suitable polyamines may include JEFFAMINE® polyetheramines, available from Huntsman. JEFFAMINE® polyetheramines contain primary amino groups attached to the ends of the polyether backbone. The polyether backbone is based on propylene oxide (PO), ethylene oxide (EO), or mixed EO/PO. Different JEFFAMINE® products may contain different backbone segments and have been able to vary the reactivity provided by the interference of the primary amine or through secondary amine functionality. Lower molecular weight JEFFAMINES®, such as JEFFAMINE® D-230, as well as higher molecular weight JEFFAMINES®, such as JEFFAMINE® D-2000, may be acceptable.

대칭성 symmetry 가교제crosslinking agent

일반적으로, 폴리아민의 2차 아민은 하나 이상의 대칭성 가교제와 반응될 수 있다. 하나의 예에서, 폴리아민의 2차 아민 및 대칭성 가교제의 반응은 가교 공정 내내 더 큰 제어도, 및 개시 프리폴리머보다 더 고 분자량을 갖는 중간 가교결합된 프리폴리머를 제공할 수 있다. 점도 종점 및 따라서 중간체의 분자량은, 적어도 일부에서, 이용된 대칭성 가교제의 양에 의해, 쉽게 사전-결정 및 제어될 수 있다. 가교 반응은 가교제가 소비됨에 따라 종점으로 전진할 수 있고 가교제의 소비가 끝난 경우 멈출 수 있다. 2차 아민 작용기의 감소된 및 측정가능한 양은 추가 작용화를 위하여 이용가능하게 남아있을 것이다.In general, the secondary amines of the polyamine may be reacted with one or more symmetric crosslinking agents. In one example, reaction of a secondary amine of a polyamine and a symmetrical crosslinker can provide greater control throughout the crosslinking process and an intermediate crosslinked prepolymer with a higher molecular weight than the starting prepolymer. The viscosity endpoint and therefore the molecular weight of the intermediate can be easily pre-determined and controlled, at least in part, by the amount of symmetrical crosslinker used. The cross-linking reaction can advance to an endpoint as the cross-linking agent is consumed and can stop when the cross-linking agent is consumed. A reduced and measurable amount of secondary amine functionality will remain available for further functionalization.

상기 가교 단계에서, 폴리아민은, 부분적으로 가교된 폴리아민을 제공하기 위해, 가교에 이용가능한 2차 아민의 총량에 기반하여, 대칭성 가교제의 부족량과 반응될 수 있다. 따라서, 부분적으로 가교된 폴리아민은, 공정에서 중간체이어도 그리고 폴리아민에서 존재한 2차 아민 기의 부분을 보유하여도, 폴리아민보다 더 고 분자량을 갖는다. 추가 측면에서, 부분적으로 가교된 프리폴리머가 폴리아민에서 존재한 대다수의 2차 아민 기를 보유하는 것은, 대칭성 가교제의 화학양론 양의 50% 미만이 사용될 수 있기 때문이다.In the cross-linking step, the polyamine may be reacted with an insufficient amount of symmetrical cross-linking agent, based on the total amount of secondary amine available for cross-linking, to provide a partially cross-linked polyamine. Accordingly, partially crosslinked polyamines have higher molecular weights than polyamines, even though they are intermediates in the process and retain some of the secondary amine groups present in the polyamines. In a further aspect, the partially crosslinked prepolymer retains a majority of the secondary amine groups present in the polyamine because less than 50% of the stoichiometric amount of symmetrical crosslinker may be used.

반응에 적용되는 단일 2차 아민을 갖는 프리폴리머 반복 단위, 및 2개의 반응성 모이어티를 갖는 대칭성 가교제에 기반하여, 프리폴리머 대 가교제의 화학양론적 반응은 2:1 몰비를 요구하고, 실제로, 프리폴리머 대 가교제의 2:1 또는 더 높은 몰비가 이용된다. 하나의 측면에서, 대칭성 가교제 대 프리폴리머 몰비는 가교제 대 프리폴리머의 화학양론적 비의 0% 초과, 그러나 50% 미만, 45% 미만, 40% 미만, 35% 미만, 30% 미만, 25% 미만, 20% 미만, 15% 미만, 10% 미만, 5% 미만, 4% 미만, 3% 미만, 2% 미만, 1% 미만, 0.75% 미만, 또는 0.5% 미만을 제공하도록 선택될 수 있다. 이들 값은 1 초과 대칭성 가교제를 이용한 경우 조합된 몰량을 반영한다.Based on the prepolymer repeat unit with a single secondary amine applied to the reaction, and the symmetric crosslinker with two reactive moieties, the stoichiometric reaction of prepolymer to crosslinker requires a 2:1 molar ratio and, in practice, prepolymer to crosslinker A molar ratio of 2:1 or higher is used. In one aspect, the symmetric crosslinker to prepolymer molar ratio is greater than 0%, but less than 50%, less than 45%, less than 40%, less than 35%, less than 30%, less than 25%, 20% of the stoichiometric ratio of crosslinker to prepolymer. %, less than 15%, less than 10%, less than 5%, less than 4%, less than 3%, less than 2%, less than 1%, less than 0.75%, or less than 0.5%. These values reflect the combined molar amounts when using crosslinkers with greater than 1 symmetry.

폴리아민은 물의 존재하에 또는 물의 부재하에 대칭성 가교제와 반응될 수 있다. 하나의 예에서, 폴리아민은 수성 매질, 예를 들면, 물 또는 물 함유 혼합물에서 대칭성 가교제와 반응될 수 있다. 또 다른 예에서, 폴리아민은 비-수성 매질, 예를 들면, 비수성 용매 또는 희석제에서 대칭성 가교제와 반응될 수 있다. 또 다른 예에서, 폴리아민은 수성 또는 비수성이든 임의의 다른 액체 매질의 부재하에 대칭성 가교제와 반응될 수 있다. 비-수성 매질, 예를 들면, 용매 또는 희석제는 폴리아민, 대칭성 가교제, 및/또는 부분적으로 가교된 폴리아민과 비-반응성일 수 있다. 폴리아민이 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민을 생산하기 위해 임의의 다른 액체 매질의 부재하에 또는 비-수성 매질에서 대칭성 가교제와 반응되면, 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민은 임의의 물 없이 또는 실질적으로 없이 유지될 수 있거나 물과 혼합될 수 있다.Polyamines can be reacted with symmetric crosslinking agents in the presence or absence of water. In one example, the polyamine can be reacted with a symmetric crosslinking agent in an aqueous medium, such as water or a water-containing mixture. In another example, the polyamine can be reacted with a symmetric crosslinking agent in a non-aqueous medium, such as a non-aqueous solvent or diluent. In another example, a polyamine can be reacted with a symmetric crosslinking agent in the absence of any other liquid medium, whether aqueous or non-aqueous. Non-aqueous media, such as solvents or diluents, may be non-reactive with the polyamine, symmetric crosslinker, and/or partially crosslinked polyamine. When a polyamine is reacted with a symmetrical cross-linking agent in the absence of any other liquid medium or in a non-aqueous medium to produce a polyamine partially cross-linked with bridging moieties, the polyamine partially cross-linked with bridging moieties can be dissolved in any water. It can be kept free or substantially free or can be mixed with water.

대칭성 가교제의 예는, 비제한적으로, 하나 이상의 디이소시아네이트, 하나 이상의 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온, 하나 이상의 이무수물, 하나 이상의 디아실 할라이드, 하나 이상의 디에논, 하나 이상의 디알킬 할라이드, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함할 수 있다. 대칭성 가교제의 다른 예는, 비제한적으로, 하나 이상의 디-아크릴레이트 화합물, 하나 이상의 비스(아크릴아미드) 화합물, 하나 이상의 디-에폭사이드 화합물, 하나 이상의 폴리아제티디늄 화합물, 하나 이상의 N,N'-메틸렌-비스-메타크릴아미드, 하나 이상의 폴리(알킬렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예에서, 대칭성 가교제는 적어도 하나의 하기: (1) 디이소시아네이트, 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온, 이무수물, 디아실 할라이드, 디에논, 및 디알킬 할라이드 그리고 적어도 하나의 하기를 포함할 수 있다: (2) 디-아크릴레이트 화합물, 비스(아크릴아미드) 화합물, 디-에폭사이드 화합물, 폴리아제티디늄 화합물, N,N'-메틸렌-비스-메타크릴아미드, 및 폴리(알킬렌 글리콜) 디글리시딜 에테르.Examples of symmetric crosslinking agents include, but are not limited to, one or more diisocyanates, one or more 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione, one or more dianhydrides, one or more diacyl halides, one or more dienones, one or more It may include one or more dialkyl halides, or any mixture thereof. Other examples of symmetric crosslinking agents include, but are not limited to, one or more di-acrylate compounds, one or more bis(acrylamide) compounds, one or more di-epoxide compounds, one or more polyazetidinium compounds, one or more N,N'- methylene-bis-methacrylamide, one or more poly(alkylene glycol) diglycidyl ethers, or any mixtures thereof. In at least one example, the symmetric crosslinking agent is at least one of the following: (1) diisocyanate, 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione, dianhydride, diacyl halide, dienon, and dialkyl halide. and may include at least one of the following: (2) di-acrylate compound, bis(acrylamide) compound, di-epoxide compound, polyazetidinium compound, N,N'-methylene-bis-methacrylamide. , and poly(alkylene glycol) diglycidyl ether.

디이소시아네이트는 미블록킹 또는 블록킹될 수 있다. 예시적인 미블록킹된 디이소시아네이트는, 비제한적으로, 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 (메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, MDI); 톨루엔-2,4-디이소시아네이트 (톨루엔 디이소시아네이트, TDI); 1,6-헥산 디이소시아네이트 (헥사메틸렌 디이소시아네이트, HDI); 5-이소시아나토-1-(이소시아나토메틸)-1,3,3-트리메틸-사이클로헥산 (이소포론 디이소시아네이트, IPDI), 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함할 수 있다. 예시적인 블록킹된 디이소시아네이트는, 비제한적으로, 비스-카프로락탐 블록킹된 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트; 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 비스(2-부아논(buanone) 옥심) 부가물, 비스-(3,5-디메틸피라졸) 블록킹된 4,4'-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함할 수 있다. 상업적으로 입수가능한 블록킹된 디이소시아네이트는, 비제한적으로, Baxenden Chemicals로부터 이용가능한 TRIXENE® BI 제품 예컨대 TRIXENE® BI 7641, 7642, 7674, 7675, 7950, 7951, 7960, 7961, 7963, 및 7982, 및 Rudolf Group으로부터 이용가능한 RUCO-Guard 제품 예컨대 RUCO-Guard XCR, XTN, FX 8011, FX 8021, NET, TIE, 및 WEB를 포함할 수 있다.Diisocyanates can be unblocked or blocked. Exemplary unblocked diisocyanates include, but are not limited to, 4,4'-methylene diphenyl diisocyanate (methylene diphenyl diisocyanate, MDI); Toluene-2,4-diisocyanate (toluene diisocyanate, TDI); 1,6-hexane diisocyanate (hexamethylene diisocyanate, HDI); 5-isocyanato-1-(isocyanatomethyl)-1,3,3-trimethyl-cyclohexane (isophorone diisocyanate, IPDI), or any mixture thereof. Exemplary blocked diisocyanates include, but are not limited to, bis-caprolactam blocked 4,4'-methylene diphenyl diisocyanate; 4,4'-methylene diphenyl diisocyanate bis(2-buanone oxime) adduct, bis-(3,5-dimethylpyrazole) blocked 4,4'-methylene diphenyl diisocyanate, or these It may include any mixture of. Commercially available blocked diisocyanates include, but are not limited to, TRIXENE® BI products available from Baxenden Chemicals such as TRIXENE® BI 7641, 7642, 7674, 7675, 7950, 7951, 7960, 7961, 7963, and 7982, and Rudolf RUCO-Guard products available from the Group may include such as RUCO-Guard XCR, XTN, FX 8011, FX 8021, NET, TIE, and WEB.

예시적인 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온은, 비제한적으로, 1,3-디아제티딘-2,4-디온; 1,3-디메틸-1,3-디아제티딘-2,4-디온; 1,3-디에틸-1,3-디아제티딘-2,4-디온; 1,3-디페닐-1,3-디아제티딘-2,4-디온; 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함할 수 있다. 예시적인 이무수물은, 비제한적으로, 파이로멜리트산 이무수물; 에틸렌 글리콜 비스 (트리멜리트산 무수물); 4,4'-비스페놀 A 이무수물, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함할 수 있다. 예시적인 디아실 할라이드는, 비제한적으로, 옥살릴 클로라이드, 옥살릴 브로마이드, 석시닐 클로라이드, 벤젠-1,2-디카보닐 디클로라이드, 벤젠-1,2-디카보닐 브로마이드, 프탈로일 클로라이드, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함할 수 있다. 예시적인 디에논은, 비제한적으로, 1,7-옥타디엔-3,6-디온; 비스(2-프로펜-1-온)-(1,4-벤젠), 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함할 수 있다. 예시적인 디알킬 할라이드는, 비제한적으로, 1,2-디클로로에탄; 1,2-디브로모에탄; 1,2-디아이오도에탄; 1,2-디클로로프로판; 1,2-디브로모프로판; 1,3-디클로로프로판; 1,3-디브로모프로판; 1,3-디아이오도프로판; 1,4-비스(클로로메틸)벤젠; 1,4-비스(브로모메틸)벤젠, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함할 수 있다.Exemplary 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione include, but are not limited to, 1,3-diazetidine-2,4-dione; 1,3-dimethyl-1,3-diazetidine-2,4-dione; 1,3-diethyl-1,3-diazetidine-2,4-dione; 1,3-diphenyl-1,3-diazetidine-2,4-dione; Or it may include any mixture thereof. Exemplary dianhydrides include, but are not limited to, pyromellitic dianhydride; Ethylene glycol bis (trimellitic anhydride); 4,4'-bisphenol A dianhydride, or any mixture thereof. Exemplary diacyl halides include, but are not limited to, oxalyl chloride, oxalyl bromide, succinyl chloride, benzene-1,2-dicarbonyl dichloride, benzene-1,2-dicarbonyl bromide, phthaloyl chloride, or It may include any mixture thereof. Exemplary dienones include, but are not limited to, 1,7-octadiene-3,6-dione; bis(2-propen-1-one)-(1,4-benzene), or any mixture thereof. Exemplary dialkyl halides include, but are not limited to, 1,2-dichloroethane; 1,2-dibromoethane; 1,2-diiodoethane; 1,2-dichloropropane; 1,2-dibromopropane; 1,3-dichloropropane; 1,3-dibromopropane; 1,3-diiodopropane; 1,4-bis(chloromethyl)benzene; 1,4-bis(bromomethyl)benzene, or any mixture thereof.

다른 유용한 대칭성 가교제는, 비제한적으로, 임의의 하나 이상의 하기를 포함할 수 있다:Other useful symmetric crosslinking agents may include, but are not limited to, any one or more of the following:

Figure 112017119345926-pct00011
식 중 R4는 (CH2)t이고, 및 여기에서 t는 1, 2, 또는 3임;
Figure 112017119345926-pct00011
where R 4 is (CH 2 ) t , and where t is 1, 2, or 3;

Figure 112017119345926-pct00012
식 중 x는 1 내지 약 100임;
Figure 112017119345926-pct00012
where x is from 1 to about 100;

Figure 112017119345926-pct00013
식 중 y는 1 내지 약 100임;
Figure 112017119345926-pct00013
where y is from 1 to about 100;

Figure 112017119345926-pct00014
식 중 x' + y'는 1 내지 약 100임; 및/또는
Figure 112017119345926-pct00014
where x' + y' is 1 to about 100; and/or

Figure 112017119345926-pct00015
식 중 z는 1 내지 약 100임; 이들의 임의의 조합을 포함함.
Figure 112017119345926-pct00015
where z is from 1 to about 100; Including any combination of these.

대칭성 가교제의 구체적인 예는 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드, N,N'-메틸렌-비스-메타크릴아미드, 폴리(에틸렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 폴리(프로필렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리아제티디늄 화합물, 및 이들의 임의의 조합일 수 있거나 상기를 포함할 수 있다.Specific examples of symmetric crosslinking agents include N,N'-methylene-bis-acrylamide, N,N'-methylene-bis-methacrylamide, poly(ethylene glycol) diglycidyl ether, poly(propylene glycol) diglycyl. It may be or include dil ether, polyethylene glycol diacrylate, polyazetidinium compound, and any combination thereof.

추가 측면에 따라, 대칭성 가교제는, 2차 아민과 반응성인 기능성 모이어티의 유형을 갖는, 즉, 본 개시내용에 따른 대칭성 가교제로서 기능할 수 있는 특정 폴리머 또는 코-폴리머로부터 선택될 수 있거나 상기를 포함할 수 있다. 하나의 측면에서, 이들 폴리머 대칭성 가교제는 아제티디늄 작용성 기를 포함하는 폴리머 또는 코폴리머일 수 있다. 이들 폴리머 대칭성 가교제는, 예를 들어, 아제티디늄-작용화된 모노머 예컨대 1-이소프로필-3-(메타크릴로일옥시)-1-메틸아제티디늄 클로라이드 Q 또는 1,1-디알릴-3-하이드록시아제티디늄 클로라이드 R (이들의 구조는 아래 예시된다)과, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 알켄, 디엔, 기타 등등의 코폴리머일 수 있다.According to a further aspect, the symmetrical crosslinker may be selected from a particular polymer or co-polymer having a type of functional moiety that is reactive with secondary amines, i.e., capable of functioning as a symmetrical crosslinker according to the present disclosure, or It can be included. In one aspect, these polymeric symmetric crosslinkers may be polymers or copolymers containing azetidinium functional groups. These polymer symmetric crosslinkers are, for example, azetidinium-functionalized monomers such as 1-isopropyl-3-(methacryloyloxy)-1-methylazetidinium chloride Q or 1,1-diallyl- It may be a copolymer of 3-hydroxyazetidinium chloride R (their structures are illustrated below) and acrylates, methacrylates, alkenes, dienes, etc.

Figure 112017119345926-pct00016
Figure 112017119345926-pct00016

폴리머 대칭성 가교제는 또한, 예를 들어, 다른 아제티디늄-작용화된 모노머 예컨대 여기에서 보여진 바와 같은 화합물 S, T, 또는 U와 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 알켄, 디엔, 기타 등등의 코폴리머일 수 있거나 상기를 포함할 수 있다.Polymeric symmetric crosslinkers may also be, for example, copolymers of other azetidinium-functionalized monomers such as compounds S , T , or U as shown herein with acrylates, methacrylates, alkenes, dienes, etc. It may include or may include the above.

Figure 112017119345926-pct00017
Figure 112017119345926-pct00017

상기 측면에서, 대칭성 가교제는, Q, R, S, T, U, 및 이들의 조합으로부터 선택된 아제티디늄-작용화된 모노머와, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 알켄, 또는 디엔의 코폴리머로부터 선택될 수 있거나 상기를 포함할 수 있고, 여기에서 코폴리머에서 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 알켄, 또는 디엔 모노머에 대한 아제티디늄-작용화된 모노머의 분획은 약 0.1% 내지 약 12%일 수 있다. 추가 측면에서, 코폴리머에서 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 알켄, 또는 디엔 모노머에 대한 아제티디늄-작용화된 모노머의 분획은 약 0.2% 내지 약 10%, 약 0.2% 내지 약 10%, 약 0.5%) 내지 약 8%, 약 0.75% 내지 약 6%, 또는 약 1% 내지 약 5%일 수 있다. 대칭성 가교제 폴리머 및 코-폴리머의 이들 유형의 예는 하기 참조문헌에서 발견될 수 있다: Y.Bogaert, E.Goethals and E.Schacht, Makromol . Chem ., 182, 2687-2693 (1981); M.Coskun, H.Erten, K.Demirelli and M.Ahmedzade, Polym . Degrad . Stab., 69, 245-249 (2000); 및 미국 특허 번호 5,510,004.In this aspect, the symmetric crosslinker is selected from azetidinium-functionalized monomers selected from Q , R , S , T , U , and combinations thereof, and copolymers of acrylates, methacrylates, alkenes, or dienes. may be or may include the above, wherein the fraction of azetidinium-functionalized monomer relative to the acrylate, methacrylate, alkene, or diene monomer in the copolymer may be from about 0.1% to about 12%. . In a further aspect, the fraction of azetidinium-functionalized monomer to acrylate, methacrylate, alkene, or diene monomer in the copolymer is about 0.2% to about 10%, about 0.2% to about 10%, about 0.5%. %) to about 8%, from about 0.75% to about 6%, or from about 1% to about 5%. Examples of these types of symmetric crosslinker polymers and co-polymers can be found in the following references: Y.Bogaert, E.Goethals and E.Schacht, Makromol . Chem . , 182 , 2687-2693 (1981); M. Coskun, H. Erten, K. Demirelli and M. Ahmedzade, Polym . Degrad . Stab. , 69 , 245-249 (2000); and U.S. Patent No. 5,510,004.

한 측면에 따라, 대칭성 가교제는 최소로 아제티디늄-작용화된 폴리아미도아민으로부터 선택될 수 있거나 상기를 포함할 수 있다. 즉, 폴리아미도아민은, 이러한 유형의 대칭성 가교제에서 반응성 모이어티인, 최소 아제티디늄 작용화를 가질 수 있다. 이 경우에, 가교 기능은, 폴리아미도아민 프리폴리머의 2차 아민과 반응할 수 있는, 아제티디늄 모이어티에 의해 영향받는다. 최소로 아제티디늄-작용화된 폴리아미도아민 제조에 적합한 폴리아미도아민은 수지 자체의 제조에 사용될 수 있는 동일한 일반적인 구조 및 식, 예컨대 본원에서 예시된 구조 X, Y, 및 Z이다. 대칭성 가교제로서 사용에 적합한 최소로 아제티디늄-작용화된 폴리아미도아민의 예는 하기 구조로 예시된다:According to one aspect, the symmetric crosslinking agent may be selected from or may comprise minimally azetidinium-functionalized polyamidoamines. That is, the polyamidoamine may have minimal azetidinium functionalization, which is a reactive moiety in this type of symmetric crosslinker. In this case, the crosslinking function is influenced by the azetidinium moiety, which can react with the secondary amines of the polyamidoamine prepolymer. Polyamidoamines suitable for preparing minimally azetidinium-functionalized polyamidoamines have the same general structures and formulas that can be used for preparing the resin itself, such as structures X , Y , and Z exemplified herein. Examples of minimally azetidinium-functionalized polyamidoamines suitable for use as symmetrical crosslinkers are illustrated by the following structures:

Figure 112017119345926-pct00018
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식 중 p는 2 이상이고, q/p 비는 약 10 내지 약 1000이고, 상기 구조는 가교하는 기능을 갖는, 및 기능적으로 대칭성 가교제로서 구조 예컨대 X를 정성화하는 적어도 2개의 아제티디늄 모이어티를 포함한다. q/p 비가 나타내는 바와 같이, 산 및 아민 잔기에 비교된 경우 아제티디늄 모이어티의 작은 분획이 있다. 더욱이, 폴리아미도아민 X는 또한 q/p 비가 약 12 내지 약 500, 약 14 내지 약 400, 약 16 내지 약 300, 약 18 내지 약 200, 또는 약 20 내지 약 100인 구조를 가질 수 있다. 최소로 아제티디늄-작용화된 폴리아미도아민의 하나의 유형은, 예를 들어, 미국 특허 번호 6,277,242에 제공된다.wherein p is at least 2, the q/p ratio is from about 10 to about 1000, and the structure has at least two azetidinium moieties that have the function of crosslinking and that characterize the structure such as X as a functionally symmetric crosslinker. Includes. As the q/p ratio indicates, there is a small fraction of azetidinium moieties when compared to acid and amine moieties. Moreover, the polyamidoamine One type of minimally azetidinium-functionalized polyamidoamine is provided, for example, in U.S. Pat. No. 6,277,242.

대칭성 가교제 대 폴리아민의 몰비에 의해 예시된 바와 같이, 예를 들면, PAE 프리폴리머, 일반적으로, 이용가능한 2차 아민 부위의 비교적 작은 분획은 분지형 또는 부분적으로 가교된 폴리아미도아민 프리폴리머를 형성하기 위해 가교된다. 본원에서 제공된 몰비에 더하여, 예를 들어, 대칭성 가교제 대 프리폴리머 몰비는 가교제 대 프리폴리머의 화학양론적 비의 0.01% 내지 5%를 제공하도록 선택될 수 있다. 추가 측면에서, 대칭성 가교제 대 프리폴리머 몰비는 가교제 대 프리폴리머의 화학양론적 비의 0.1% 내지 4%, 0.2% 내지 3.5%, 0.3% 내지 3%, 0.4% 내지 2.5%, 0.5% 내지 2%, 또는 0.6% 내지 1.5%를 제공할 수 있다. 이들 값은 1 초과 대칭성 가교제를 이용한 경우 조합된 몰량을 반영한다.As illustrated by the molar ratio of symmetrical crosslinker to polyamine, for example in a PAE prepolymer, generally a relatively small fraction of the available secondary amine sites is crosslinked to form a branched or partially crosslinked polyamidoamine prepolymer. do. In addition to the molar ratios provided herein, for example, the symmetrical crosslinker to prepolymer molar ratio can be selected to provide 0.01% to 5% of the stoichiometric ratio of crosslinker to prepolymer. In a further aspect, the symmetric crosslinker to prepolymer molar ratio is 0.1% to 4%, 0.2% to 3.5%, 0.3% to 3%, 0.4% to 2.5%, 0.5% to 2%, or 0.6% to 1.5% can be provided. These values reflect the combined molar amounts when using crosslinkers with greater than 1 symmetry.

예로써, 아디프산 및 디에틸렌트리아민 (DETA)으로부터 유래된 폴리아미도아민 프리폴리머를 예로서, 및 메틸렌-비스-아크릴아미드 (MBA)를 이용한 프리폴리머 가교를 이용하여, 부분적으로 가교된 폴리아미도아민 프리폴리머는 하기 구조로 예시될 수 있다:For example, polyamidoamine prepolymers derived from adipic acid and diethylenetriamine (DETA), and partially crosslinked polyamidoamines using prepolymer crosslinking with methylene-bis-acrylamide (MBA). The prepolymer can be exemplified by the following structure:

Figure 112017119345926-pct00019
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식 중 RX 브릿징 모이어티는 하기 구조를 갖는다:wherein the R

Figure 112017119345926-pct00020
Figure 112017119345926-pct00020

상기 실례는 대칭성 가교제에 더하여 임의의 단일작용성 변형제 (상기)의 용도를 반영하지 않는다.The above examples do not reflect the use of any monofunctional modifiers ( above ) in addition to symmetrical crosslinkers.

단일작용성monofunctional 변형제modifier

폴리아민의 2차 아민 기는 또한 프리폴리머에 임의의 요망된 화학 작용기를 부여하기 위해 하나 이상의 단일작용성 화합물과 반응될 수 있다. 단일작용성 화합물은 2차 또는 1차 아민 및 (양이온성 전하 밀도를 증가시키기 위해) 양이온성, (셀룰로오스 섬유의 비-이온성 세그먼트와 상호작용을 조정하기 위해) 친수성 또는 소수성일 수 있는 비-반응성 일부와 반응할 수 있는 반응성 기를 갖는다. 바라던 대로, 폴리아민은, 대칭성 가교제의 부족량과 폴리아민의 반응 단계 이전, 동안, 또는 이후 하나의 2차 아민-반응성 모이어티를 포함할 수 있는 단일작용성 변형제의 부족량과 반응될 수 있다. 또한, 단일작용성 변형제의 화학양론적 부족량과 반응은 또한 대칭성 가교제와 반응 이전, 동안, 또는 이후 반응 또는 첨가의 임의의 조합을 이용하여 수행될 수 있다.The secondary amine groups of the polyamine may also be reacted with one or more monofunctional compounds to impart any desired chemical functionality to the prepolymer. Monofunctional compounds can be secondary or primary amines and non-cationic (to increase cationic charge density), hydrophilic or hydrophobic (to modulate interaction with non-ionic segments of cellulose fibers). It has a reactive group that can react with the reactive part. As desired, the polyamine can be reacted with a minor amount of a symmetric crosslinker and a minor amount of a monofunctional modifier that may include one secondary amine-reactive moiety before, during, or after the reaction step of the polyamine. Additionally, reactions with stoichiometric amounts of monofunctional modifiers can also be performed using any combination of reactions or additions before, during, or after reaction with a symmetrical crosslinker.

예를 들어, 한 측면에서, 단일작용성 변형제는 중성 또는 양이온성 아크릴레이트 화합물, 중성 또는 양이온성 아크릴아미드 화합물, 아크릴로니트릴 화합물, 모노-에폭사이드 화합물, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택될 수 있거나 상기를 포함할 수 있다. 추가 측면에 따라, 단일작용성 변형제는 알킬 아크릴레이트, 아크릴아미드, 알킬 아크릴아미드, 디알킬 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 2-알킬 옥시란, 2-(알릴옥시알킬)옥시란, 하이드록시알킬 아크릴레이트, ω-(아크릴로일옥시)-알킬트리메틸암모늄 화합물, ω-(아크릴아미도)-알킬트리메틸암모늄 화합물, 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택될 수 있거나 상기를 포함할 수 있다. 단일작용성 변형제의 예는 아래 예시된다.For example, in one aspect, the monofunctional modifier may be selected from neutral or cationic acrylate compounds, neutral or cationic acrylamide compounds, acrylonitrile compounds, mono-epoxide compounds, or any combination thereof. It may include or may include the above. According to a further aspect, the monofunctional modifier is an alkyl acrylate, acrylamide, alkyl acrylamide, dialkyl acrylamide, acrylonitrile, 2-alkyl oxirane, 2-(allyloxyalkyl)oxirane, hydroxyalkyl It may be selected from or include acrylates, ω-(acryloyloxy)-alkyltrimethylammonium compounds, ω-(acrylamido)-alkyltrimethylammonium compounds, and any combinations thereof. Examples of monofunctional modifiers are illustrated below.

Figure 112017119345926-pct00021
Figure 112017119345926-pct00021

예를 들어, 단일작용성 변형제는 적어도 하나의 하기일 수 있거나 하기를 포함할 수 있다: 메틸 아크릴레이트; 알킬 아크릴레이트; 아크릴아미드; N-메틸아크릴아미드; N,N-디메틸아크릴아미드; 아크릴로니트릴; 2-메틸옥시란; 2-에틸옥시란; 2-프로필옥시란; 2-(알릴옥시메틸)옥시란; 2-하이드록시에틸 아크릴레이트; 2-(2-하이드록시에톡시)에틸 아크릴레이트; 2-(아크릴로일옥시)-N,N,N-트리메틸에탄아미늄; 3-(아크릴로일옥시)-N,N,N-트리메틸프로판-1-아미늄; 2-아크릴아미도-N,N,N-트리메틸에탄아미늄; 3-아크릴아미도-N,N,N-트리메틸프로판-1-아미늄; 및 1-이소프로필-3-(메타크릴로일옥시)-1-메틸아제티디늄 클로라이드. 변형제의 구조에 의존하여, 2차 또는 1차 아민과 이들 화합물의 반응시, 아민에 대해 비-반응성인 부분이 양이온성 전하 밀도 증가에 일조하기 위해 양이온성 전하를 부여할 수 있다는 것, 예를 들어 셀룰로오스 섬유의 비-이온성 세그먼트와 상호작용을 조정하기 위해, 친수성 또는 소수성 특징을 변경할 수 있다는 것, 및/또는 수득한 중간 가교결합된 프리폴리머의 다른 특성에 영향을 줄 수 있다는 것이 보여진다.For example, the monofunctional modifier can be or include at least one of the following: methyl acrylate; alkyl acrylates; acrylamide; N-methylacrylamide; N,N-dimethylacrylamide; acrylonitrile; 2-methyloxirane; 2-ethyloxirane; 2-propyloxirane; 2-(allyloxymethyl)oxirane; 2-hydroxyethyl acrylate; 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl acrylate; 2-(acryloyloxy)-N,N,N-trimethylethanaminium; 3-(acryloyloxy)-N,N,N-trimethylpropane-1-aminium; 2-acrylamido-N,N,N-trimethylethanaminium; 3-acrylamido-N,N,N-trimethylpropane-1-aminium; and 1-isopropyl-3-(methacryloyloxy)-1-methylazetidinium chloride. Depending on the structure of the modifier, upon reaction of these compounds with secondary or primary amines, the portion that is non-reactive toward the amine may impart a cationic charge to help increase the cationic charge density, e.g. It has been shown that it is possible to change the hydrophilic or hydrophobic character, for example to adjust the interaction with the non-ionic segments of the cellulose fibers, and/or to influence other properties of the obtained intermediate crosslinked prepolymer. .

단일작용성 변형제는 2차 아민 기의 몰당 약 0.0001 몰, 약 0.0005 몰, 약 0.001 몰, 약 0.005 몰, 또는 약 0.01 몰의 소량 내지 약 0.05 몰, 약 0.07 몰, 약 0.1 몰, 약 0.15 몰, 또는 약 0.2 몰의 대량으로 폴리아민과 반응될 수 있다. 예를 들어, 단일작용성 변형제는 2차 아민 기의 몰당 약 0.0001 몰 내지 약 0.1 몰의 양으로 폴리아민의 2차 아민 기와 반응될 수 있다.The monofunctional modifier may be present in amounts ranging from about 0.0001 mole, about 0.0005 mole, about 0.001 mole, about 0.005 mole, or about 0.01 mole to about 0.05 mole, about 0.07 mole, about 0.1 mole, about 0.15 mole per mole of secondary amine groups. , or in large quantities of about 0.2 mol may be reacted with the polyamine. For example, the monofunctional modifier may be reacted with the secondary amine groups of the polyamine in an amount of about 0.0001 mole to about 0.1 mole per mole of secondary amine groups.

할로히드린halohydrin -- 작용화된functionalized 폴리머polymer and 분자내intramolecular 고리화 cyclization

일반적으로, 에피클로로히드린과 중간 가교결합된 프리폴리머의 반응으로부터 가교제와 폴리아민의 반응을 별개의 단계로 분리시킴으로써, 제2 반응 단계는 요망된 종점을 달성하기 위해 종래의 방법보다 더 적은 에피클로로히드린이 필요하다. 또한, 상기 제2 반응 단계는 추가 가교 내내 최적화된 아제티디늄 기 형성을 선호하는 반응 조건하에 영향받을 수 있다. 에피클로로히드린의 비대칭성 작용기는 상기 작용화에서 현수 클로로히드린 모이어티를 형성하기 위해 2차 아민과 에폭시기의 상대적으로 손쉬운 반응, 그 다음 양이온성 아제티디늄 작용기를 생성하기 위해 현수 클로로히드린의 분자내 고리화를 허용하는데 유용하다. 상기 후자의 분자내 고리화는 할로히드린-작용화된 폴리머의 가열을 이용할 수 있다.Generally, by separating the reaction of the polyamine with the crosslinker into a separate step from the reaction of the intermediate crosslinked prepolymer with epichlorohydrin, the second reaction step requires less epichlorohydrin than conventional methods to achieve the desired endpoint. I need a giveaway. Additionally, the second reaction step can be effected under reaction conditions that favor optimized azetidinium group formation throughout further crosslinking. The asymmetric functional group of epichlorohydrin allows for the relatively facile reaction of the epoxy group with a secondary amine to form a pendant chlorohydrin moiety in the above functionalization, followed by the pendant chlorohydrin to form a cationic azetidinium functional group. It is useful in allowing intramolecular cyclization of This latter intramolecular cyclization can utilize heating of the halohydrin-functionalized polymer.

한 측면에서, 제2 반응 단계는 임의의 에피할로히드린, 예컨대 에피클로로히드린, 에피브로모히드린, 및 에피아이오도히드린, 또는 이들의 임의의 조합을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 에피클로로히드린이 사용될 수 있다. 본 개시내용에서, 예컨대 구조 또는 반응 반응식에서 에피클로로히드린을 열거한 경우, 임의의 에피할로히드린이 공정에서 사용될 수 있다는 것이 이해된다.In one aspect, the second reaction step can be performed using any epihalohydrin, such as epichlorohydrin, epibromohydrin, and epiiodohydrin, or any combination thereof. For example, epichlorohydrin may be used. In this disclosure, where epichlorohydrin is listed, for example in a structure or reaction scheme, it is understood that any epihalohydrin can be used in the process.

예로써, 아디프산 및 DETA로부터 유래된 상기 예시된 부분적으로 가교된 폴리아미도아민 프리폴리머 및 MBA를 이용한 가교를 이용하여, 에피클로로히드린 작용화 제품은 하기 구조, 일명 "할로히드린-작용화된 폴리머"로 예시될 수 있다.By way of example, using the partially crosslinked polyamidoamine prepolymers exemplified above derived from adipic acid and DETA and crosslinking with MBA, the epichlorohydrin functionalized product has the following structure, aka "halohydrin-functionalized" It can be exemplified as “polymer”.

Figure 112017119345926-pct00022
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이전처럼, 상기 실례는 대칭성 가교제에 더하여 임의의 단일작용성 변형제의 이용을 반영하지 않는다. 에피할로히드린 예컨대 에피클로로히드린의 반응은 할로히드린-작용화된 폴리머, 이 경우에, 클로로히드린-작용화된 폴리머 생성에서 고 백분율 또는 나머지 2차 아민 모이어티를 소비하는데 일반적으로 맞추어진다.As before, the above examples do not reflect the use of any monofunctional modifiers in addition to symmetric crosslinkers. The reaction of epihalohydrins such as epichlorohydrin generally consumes a high percentage or the remaining secondary amine moieties in producing the halohydrin-functionalized polymer, in this case the chlorohydrin-functionalized polymer. It is aligned.

할로히드린-작용화된 폴리머의 형성은 에피클로로히드린 몰비의 범위를 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 반응은 과잉의 에피클로로히드린을 이용하여 수행될 수 있다. 2차 아민 기와 에피클로로히드린의 화학양론적 반응은 2차 아민과 에피클로로히드린의 1:1 몰비가 필요하다. 한 측면에서, 2차 아민의 몰당 에피클로로히드린의 약 0.8 몰 내지 약 3 몰이 사용될 수 있다. 대안적으로, 2차 아민의 몰당 에피클로로히드린의 약 0.9 몰 내지 약 2.5 몰, 2차 아민의 몰당 에피클로로히드린의 약 1.0 몰 내지 약 2.0 몰, 약 1.1 몰 내지 약 1.7 몰, 약 1.2 몰 내지 약 1.5 몰, 약 1.25 몰 내지 약 1.45 몰이 사용될 수 있다. 예를 들어, 2차 아민의 몰당 에피클로로히드린의 몰의 몰은 약 0.8, 약 0.9, 약 1.0, 약 1.1, 약 1.2, 약 1.3, 약 1.4, 약 1.5, 또는 약 1.6일 수 있다.Formation of halohydrin-functionalized polymers can be accomplished using a range of epichlorohydrin molar ratios. For example, the reaction can be performed using excess epichlorohydrin. The stoichiometric reaction of secondary amine groups with epichlorohydrin requires a 1:1 molar ratio of secondary amine and epichlorohydrin. In one aspect, about 0.8 moles to about 3 moles of epichlorohydrin per mole of secondary amine can be used. Alternatively, about 0.9 moles to about 2.5 moles of epichlorohydrin per mole of secondary amine, about 1.0 moles to about 2.0 moles of epichlorohydrin per mole of secondary amine, about 1.1 moles to about 1.7 moles, about 1.2 moles. Moles to about 1.5 moles, about 1.25 moles to about 1.45 moles can be used. For example, the moles of epichlorohydrin per mole of secondary amine can be about 0.8, about 0.9, about 1.0, about 1.1, about 1.2, about 1.3, about 1.4, about 1.5, or about 1.6.

대칭성 가교제 및 에피할로히드린의 양은 실질적으로 2차 아민 기를 가질 수 없는 강도 수지를 생산하는데 충분할 수 있다. 상기 결과는 본원에서 개시된 몰량 및 비의 이용에 의해 영향받을 수 있지만, 본 개시내용에 의해 제조된 수지 조성물은 인용된 것 밖의 몰량 및 비가 사용되는 경우조차 실질적으로 2차 아민 기를 포함할 수 없다. 실질적으로 2차 아민 기가 없음으로써, 가교, 작용화, 및 양이온화 반응에 앞서 개시 PAE 수지에서 최초 2차 아민의 10% 미만이 남아있다는 것을 의미하는 의도이다. 대안적으로, 개시 PAE 수지에서 최초 2차 아민의 5% 미만, 2% 미만, 1% 미만, 0.5% 미만, 0.2% 미만, 0.1% 미만, 0.01% 미만, 0.005% 미만, 또는 0.001% 미만이 남아있을 수 있다.The amounts of symmetrical crosslinker and epihalohydrin may be sufficient to produce a strength resin that is substantially free of secondary amine groups. Although the results may be influenced by the use of the molar amounts and ratios disclosed herein, resin compositions made in accordance with the present disclosure cannot substantially contain secondary amine groups even when molar amounts and ratios other than those recited are used. By being substantially free of secondary amine groups, it is intended to mean that less than 10% of the original secondary amine remains in the starting PAE resin prior to crosslinking, functionalization, and cationization reactions. Alternatively, less than 5%, less than 2%, less than 1%, less than 0.5%, less than 0.2%, less than 0.1%, less than 0.01%, less than 0.005%, or less than 0.001% of the initial secondary amine in the starting PAE resin. may remain.

할로히드린 (전형적으로 클로로히드린)-작용화된 폴리머는 아제티디늄 이온을 형성하기 위해 폴리머를 고리화 조건으로 처리함으로써 습윤-강도 수지로 전환될 수 있다. 작용화된 폴리머는 아제티디늄 이온을 형성하기 위해 가열될 수 있다. 가열이 가교 및 고리화 둘 모두를 유도하는 종래의 방법과 대조적으로, 상기 공정의 가교 부분은 고리화가 수행되는 경우 완료되고, 이로써 더 큰 공정 제어 및 수득한 수지의 요망된 특성을 더욱 밀접하게 맞춤화하는 능력을 제공한다. 종래의 방법과 또한 대조적으로, 본원에서 논의된 및 기재된 공정은 에피클로로히드린 부산물 1,3-디클로로-2-프로판올 (1,3-DCP 또는 "DCP")의 형성을 감소 및/또는 최소화할 수 있고 수지에서 남아있는 3-클로로프로판-1,2-디올 (3-CPD 또는 "CPD")는 감소 또는 최소화될 수 있다.Halohydrin (typically chlorohydrin)-functionalized polymers can be converted to wet-strength resins by subjecting the polymer to cyclization conditions to form azetidinium ions. The functionalized polymer can be heated to form azetidinium ions. In contrast to conventional methods where heating induces both crosslinking and cyclization, the crosslinking portion of the process is completed once the cyclization is performed, thereby allowing for greater process control and more closely tailoring the desired properties of the resulting resin. Provides the ability to Also in contrast to conventional methods, the processes discussed and described herein reduce and/or minimize the formation of the epichlorohydrin byproduct 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP or “DCP”). and 3-chloropropane-1,2-diol (3-CPD or “CPD”) remaining in the resin can be reduced or minimized.

25% 고형물 (DCP @ 25%)로 강도 수지에서 남아있는 에피클로로히드린 1,3-디클로로-2-프로판올 (1,3-DCP)의 농도는 약 15,000 ppm 미만, 약 14,000 ppm 미만, 약 13,000 ppm 미만, 약 12,000 ppm 미만, 약 11,500 ppm 미만, 약 11,000 ppm 미만, 약 10,500 ppm 미만, 약 10,000 ppm 미만, 약 8,000 ppm 미만, 약 6,000 ppm 미만, 또는 약 5,000 ppm 미만일 수 있다.The concentration of epichlorohydrin 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP) remaining in the strength resin at 25% solids (DCP @ 25%) is less than about 15,000 ppm, less than about 14,000 ppm, less than about 13,000 ppm, less than about 12,000 ppm, less than about 11,500 ppm, less than about 11,000 ppm, less than about 10,500 ppm, less than about 10,000 ppm, less than about 8,000 ppm, less than about 6,000 ppm, or less than about 5,000 ppm.

하기 수지 조성물 구조 Z는, 아제티디늄 작용기를 부여하기 위해 현수 클로로히드린을 분자내로 고리화하는데 충분한 조건에 적용되고 있는, 상기 보여진 클로로히드린-작용화된 폴리머 Y에 기반된 4차 질소를 형성하기 위한 고리화 ("양이온화") 단계의 결과를 예시한다.The resin composition structure Z below is based on the chlorohydrin-functionalized polymer Y shown above , subject to conditions sufficient to intramolecularly cyclize the pendant chlorohydrin to impart azetidinium functionality. Illustrates the results of the cyclization (“cationization”) step to form

Figure 112017119345926-pct00023
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수지 조성물의 형성 공정에서, 수지 조성물은 아제티디늄 이온을 형성하기 위해 할로히드린 기를 전환하는데 충분한 고리화 조건에 할로히드린-작용화된 폴리머 적용함으로써 생성된다. 할로히드린 기의 적어도 일 부분은 아제티디늄 이온 또는 모이어티를 형성하기 위해 고리화될 수 있다. 하나의 예에서, 할로히드린 기의 적어도 90%는 아제티디늄 이온을 형성하기 위해 고리화될 수 있다. 대안적으로, 할로히드린 기의 적어도 95%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 98.5%, 적어도 99%, 적어도 99.5%, 적어도 99.7%, 적어도 99.8%, 또는 적어도 99.9%는 아제티디늄 이온을 형성하기 위해 고리화될 수 있다.In the process of forming the resin composition, the resin composition is created by subjecting the halohydrin-functionalized polymer to cyclization conditions sufficient to convert the halohydrin groups to form azetidinium ions. At least a portion of the halohydrin group may be cyclized to form an azetidinium ion or moiety. In one example, at least 90% of the halohydrin groups can be cyclized to form azetidinium ions. Alternatively, at least 95%, at least 97%, at least 98%, at least 98.5%, at least 99%, at least 99.5%, at least 99.7%, at least 99.8%, or at least 99.9% of the halohydrin groups are azetidinium ions. Can be cyclized to form.

수지 가공의 추가의 단계는, 예를 들어, 상기 상세히 기재된 것을 넘어, 조성물의 고형물 함량을 조정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 수지 조성물은 할로히드린-작용화된 폴리머를 아제티디늄 작용화된 폴리머로 전환시킴으로서 생성될 수 있다. 상기 단계 이후, pH 폴리머 조성물은 수지 조성물의 pH가 약 2 내지 약 4.5일 수 있도록 조정될 수 있다. 대안적으로, 수지의 pH는 약 2.2 내지 약 4.2, 약 2.5 내지 약 4, 또는 약 2.7 내지 약 3.7일 수 있다. 또 다른 예에서, 폴리머 조성물의 pH는, 약 25℃의 온도에서 측정된 경우, 약 2, 약 2.1, 약 2.2, 약 2.3, 약 2.4, 약 2.5, 약 2.6, 또는 약 2.7의 저점 내지 약 3, 약 3.2, 약 3.4, 약 3.6, 약 2.8, 약 4, 약 4.2, 또는 약 4.5의 고점의 pH로 조정될 수 있다. 상기 pH 조정 단계는 또한 강도 수지를 형성하기 위해 조성물의 고형물 함량을 약 10% 내지 약 50% 조정하는 단계가 뒤따를 수 있다. 대안적으로, 조성물의 고형물 함량은 강도 수지를 형성하기 위해 약 15% 내지 약 40% 또는 약 20% 내지 약 30% 조정될 수 있다. 또 다른 예에서, 강도 수지는 약 25%의 고형물 함량을 가질 수 있다.Additional steps in resin processing may be used, for example, to adjust the solids content of the composition beyond those detailed above. For example, the resin composition can be produced by converting a halohydrin-functionalized polymer to an azetidinium-functionalized polymer. After the above steps, the pH polymer composition can be adjusted so that the pH of the resin composition is about 2 to about 4.5. Alternatively, the pH of the resin may be from about 2.2 to about 4.2, from about 2.5 to about 4, or from about 2.7 to about 3.7. In another example, the pH of the polymer composition ranges from a low of about 2, about 2.1, about 2.2, about 2.3, about 2.4, about 2.5, about 2.6, or about 2.7 to about 3, when measured at a temperature of about 25°C. , about 3.2, about 3.4, about 3.6, about 2.8, about 4, about 4.2, or about 4.5. The pH adjustment step may also be followed by adjusting the solids content of the composition by about 10% to about 50% to form a strength resin. Alternatively, the solids content of the composition can be adjusted by about 15% to about 40% or about 20% to about 30% to form a strength resin. In another example, the strength resin may have a solids content of about 25%.

수득한 강도 수지는 종래의 수지의 것에 비해 향상되는 전하 밀도를 가질 수 있다. 예를 들어, 강도 수지는 고형물의 약 2 내지 약 4 mEq/g의 전하 밀도를 가질 수 있다. 대안적으로, 강도 수지는 고형물의 약 2.25 내지 약 3.5 mEq/g, 고형물의 약 2.3 내지 약 3.35 mEq/g, 고형물의 약 2.4 내지 약 3.2 mEq/g, 또는 고형물의 약 2.5 내지 약 3.0 mEq/g 전하 밀도를 가질 수 있다.The resulting strength resin can have an improved charge density compared to that of conventional resins. For example, the strength resin can have a charge density of about 2 to about 4 mEq/g of solids. Alternatively, the strength resin may be from about 2.25 to about 3.5 mEq/g of solids, from about 2.3 to about 3.35 mEq/g of solids, from about 2.4 to about 3.2 mEq/g of solids, or from about 2.5 to about 3.0 mEq/g of solids. It can have a charge density of g.

수득한 강도 수지는 또한, "Azet"로 약술하는, 강도 수지에서 아제티디늄 이온 대 아민 잔기의 비, 약 0.4 내지 약 2.3을 가질 수 있다. Azet 비는 또한 약 0.5 내지 약 1.9, 약 0.6 내지 약 1.6, 또는 약 0.7 내지 약 1.3일 수 있다. 또 다른 예에서, 수지에서 아제티디늄 이온 대 2차 아민 모이어티의 비는 약 0.4 내지 약 1일 수 있다. Azet 비는 골격에서 아제티디늄의 메틸렌 탄소 대 산 잔기의 메틸렌의 비교에 의한 정량적 13C NMR로 측정될 수 있다.The resulting strength resin may also have a ratio of azetidinium ions to amine moieties in the strength resin, abbreviated as “Azet”, of about 0.4 to about 2.3. The Azet ratio may also be from about 0.5 to about 1.9, from about 0.6 to about 1.6, or from about 0.7 to about 1.3. In another example, the ratio of azetidinium ions to secondary amine moieties in the resin may be from about 0.4 to about 1. Azet ratio can be measured by quantitative 13 C NMR by comparing the methylene carbon of azetidinium in the backbone to the methylene of the acid moiety.

또 다른 예에서 강도 수지는 약 0.02 × 106 내지 약 3.0 × 106의 Mw 분자량을 가질 수 있다. 대안적으로, 수지는 약 0.05 × 106 내지 약 2.5 × 106, 약 0.1 × 106 내지 약 2.0 × 106, 약 0.5 × 106 내지 약 1.5 × 106, 또는 약 1 × 106 내지 약 1.0 × 106의 Mw 분자량을 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 수지는 약 0.05 × 106 내지 약 1.7 × 106의 Mw 분자량을 가질 수 있다. Mw 분자량은 또한 약 0.6 × 106 내지 약 1.6 × 106, 약 0.7 × 106 내지 약 1.5 × 106, 약 0.8 × 106 내지 약 1.3 × 106, 또는 약 0.9 × 106 내지 약 1.1 × 106일 수 있다.In another example, the strength resin may have a Mw molecular weight of about 0.02 x 10 6 to about 3.0 x 10 6 . Alternatively , the resin may have a thickness of about 0.05 It may have a Mw molecular weight of 1.0 × 10 6 . In another example, the resin can have a Mw molecular weight of about 0.05 x 10 6 to about 1.7 x 10 6 . Mw molecular weight can also be from about 0.6×10 6 to about 1.6×10 6 , from about 0.7×10 6 to about 1.5×10 6 , from about 0.8×10 6 to about 1.3×10 6 , or from about 0.9×10 6 to about 1.1×10 6 It could be 10 6 .

강도 수지는, 약 1,600 내지 약 3,800의, 중합도 곱하기 Azet 비, 또는 (중합도)×(Azet)로서 한정된, 아제티디늄 당량을 가질 수 있다. 대안적으로, 아제티디늄 당량은 약 1,800 내지 약 3,500, 또는 약 2,000 내지 약 2,900일 수 있다.The strength resin may have an azetidinium equivalent, defined as the degree of polymerization times the Azet ratio, or (degree of polymerization) times (Azet), from about 1,600 to about 3,800. Alternatively, the azetidinium equivalent weight may be from about 1,800 to about 3,500, or from about 2,000 to about 2,900.

강도 수지는 또한 개시된 특성의 다양한 조합을 보유할 수 있다. 예를 들어, 강도 수지는 전하 밀도, Azet 비, Mw 분자량, 아제티디늄 당량, 1,3-DCP 함량, 아제티디늄 이온을 형성하기 위해 고리화되는 할로히드린 기, 기타 등등의 개시된 특성의 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 또는 적어도 5개를 나타낼 수 있거나 보유할 수 있다. 예를 들어, 강도 수지는 하기 특징적인 특징의 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 또는 모두 5개를 나타낼 수 있거나 보유할 수 있다: (a) 고형물의 약 2.25 내지 약 3.5 mEq/g의 전하 밀도; (b) 강도 수지에서 아제티디늄 이온 대 아미드의 비가 약 0.7 내지 약 0.9임; (c) 약 0.05 × 106 내지 약 1.5 × 106의 Mw 분자량; (d) 약 1,800 내지 약 3,500의 아제티디늄 당량; 및 (e) 고형물 함량이 약 25%인 경우 약 10,000 ppm 미만의 1,3-디클로로-2-프로판올 (1,3-DCP) 함량.Strength resins may also possess various combinations of the disclosed properties. For example, the strength resin may be a combination of the disclosed properties such as charge density, Azet ratio, Mw molecular weight, azetidinium equivalent weight, 1,3-DCP content, halohydrin groups that cyclize to form azetidinium ions, etc. It may represent or have at least 2, at least 3, at least 4, or at least 5. For example, the strength resin may exhibit or possess at least 2, at least 3, at least 4, or all 5 of the following characteristic characteristics: (a) about 2.25 to about 3.5 mEq/g of solids; charge density of; (b) the ratio of azetidinium ion to amide in the strength resin is from about 0.7 to about 0.9; (c) Mw molecular weight of about 0.05×10 6 to about 1.5×10 6 ; (d) from about 1,800 to about 3,500 azetidinium equivalents; and (e) a 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP) content of less than about 10,000 ppm when the solids content is about 25%.

종래의 conventional 습윤 강도wet strength 수지 시스템과 비교 Comparison with resin system

종래의 습윤 강도 수지 제조에 대하여 기재된 바와 같이, 상기 종래의 방법에서 3개 주요 반응, 즉 현수 클로로히드린 형성 (개환), 아제티디늄 이온 기에 대한 고리화 (양이온화), 및 가교 (분자간 알킬화)의 상대 속도는, 실온에서 수행된 경우, 대략 140:4:1, 각각이다. 따라서, 현수 클로로히드린 기는 에피클로로히드린 대 2차 아민의 약 1:1 몰비를 이용하는 프리폴리머에서 에피클로로히드린 에폭사이드 및 2차 아민의 개환 반응으로부터 매우 빠르게 형성한다. 클로로히드린 기는 그 다음 양이온성 아제티디늄 기를 형성하기 위해 상대적으로 느리게 고리화한다. 더욱더 느리게, 가교는, 예를 들어, 하기에 의해 발생한다: 1) 예를 들어, 아제티디늄 모이어티와 반응하는 클로로히드린 현수 기의 3차 아민; 및/또는 2) 펜던트 클로로히드린 모이어티와 3차 아민의 분자간 알킬화. 따라서, 반응의 반응식내 가교 단계에서, 남아있는 2차 아민 기는 실질적으로 없다. 가교는, 수지 점도의 증가에서 명시되는, 분자량의 증가를 초래한다.As described for conventional wet strength resin preparation, three main reactions occur in the conventional process: pendent chlorohydrin formation (ring-opening), cyclization to azetidinium ion groups (cationization), and cross-linking (intermolecular alkylation). ), when performed at room temperature, are approximately 140:4:1, respectively. Accordingly, pendant chlorohydrin groups form very rapidly from the ring-opening reaction of epichlorohydrin epoxide and secondary amines in prepolymers using an approximately 1:1 molar ratio of epichlorohydrin to secondary amine. The chlorohydrin group then cyclizes relatively slowly to form the cationic azetidinium group. Even more slowly, crosslinking occurs, for example, by: 1) tertiary amines of chlorohydrin pendant groups, reacting, for example, with azetidinium moieties; and/or 2) intermolecular alkylation of a pendant chlorohydrin moiety with a tertiary amine. Accordingly, at the crosslinking step in the reaction scheme, there are substantially no secondary amine groups remaining. Crosslinking results in an increase in molecular weight, manifested in an increase in resin viscosity.

최소 반응 사이클 시간을 위한 실제적인 유용성을 유지하기 위해, 제조 공정은 고온 및 고농도 조건하에 수행될 수 있고, 여기에서 분자내 고리화와 가교 사이 반응 속도는 경쟁적이게 된다. 따라서, 종래의 제조 공정에서 마주치는 하나의 문제는 요망된 점도 종점 (분자량)이 아제티디늄 이온 기 형성의 비용으로 달성되는 정도로 가교 반응 속도가 충분히 빠르게 되는 것이다. 반응이 아제티디늄 기의 더 높은 수준을 생성하기 위해 요망된 점도 종점을 넘어 계속하게 되면, 반응 혼합물은 겔화될 것 같고 고형물 덩어리를 형성할 것이다.To maintain practical utility for minimum reaction cycle times, the manufacturing process can be carried out under high temperature and high concentration conditions, where the reaction rates between intramolecular cyclization and crosslinking become competitive. Accordingly, one problem encountered in conventional manufacturing processes is making the crosslinking reaction rate fast enough that the desired viscosity endpoint (molecular weight) is achieved at the expense of azetidinium ion group formation. If the reaction continues beyond the desired viscosity endpoint to produce higher levels of azetidinium groups, the reaction mixture will likely gel and form a solid mass.

아제티디늄 기 고 함량 및 고 분자량 둘 모두가 PAE 수지의 최대 습윤 강도 효율에 유용하기 때문에, 아제티디늄 기 형성 및 가교는 바람직하게는 제품의 겔화 또는 저장 동안 겔화하는 제품을 제공 없이 최대화된다. 운송비를 최소화하기 위해 고도의 고형물에 대한 요구로 커플링된, 이들 조건은 더 높은 효율 습윤 강도 수지 제품의 형성의 측면을 제한하고 있다.Because both high azetidinium group content and high molecular weight are useful for the maximum wet strength efficiency of the PAE resin, azetidinium group formation and crosslinking are preferably maximized without gelling the product or providing the product to gel during storage. These conditions, coupled with the requirement for high solids to minimize transportation costs, are limiting aspects of the formation of higher efficiency wet strength resin products.

그에 반해서, 본원에서 논의된 및 기재된 강도 수지 및 공정은 더 높은 아제티디늄 이온 함량, 반응성 작용화의 추가의 정도, 증가된 분자량, 및 매우 양호한 저장 안정성을 제공함으로써 상기 문제를 적어도 부분적으로 다룬다. 강도 수지는 종이, 판지, 조직 및 타월 응용분야에 사용될 때 현행 기술을 넘어 개선된 습윤 인장 발달을 제공한다.In contrast, the strength resins and processes discussed and described herein address this issue, at least in part, by providing higher azetidinium ion content, an additional degree of reactive functionalization, increased molecular weight, and very good storage stability. Strength resins provide improved wet tensile development over current technology when used in paper, board, tissue and towel applications.

표준 상업적으로 입수가능한 습윤 강도 수지와 습윤 강도 수지 특성의 비교는 실시예 및 표에서 제공된다. 본 개시내용에 따라 제조된 수지의 습윤 강도 수지 특성은, 수지의 AMRES® 시리즈 (Georgia-Pacific) 및 KYMENE® (Ashland) 수지를 포함하는, 표준 상업적으로 입수가능한 습윤 강도 수지 제품과 비교되었고 검사되었다. 습윤 강도를 부여하기 위한 수지의 성능 및 수지 자체의 특성 둘 모두가 하기 표에서 비교된다. 데이터는 수지 특성의 상당한 개선 (표 1)을 예시하고 예컨대 증가된 전하 밀도, 아제티디늄 이온 대 아미드 잔기의 더 높은 분율, 더 높은 분자량, 더 큰 아제티디늄 당량, 및 더 낮은 부산물 오염물질은 종래의 수지와 비교된 경우 개시된 수지에서 관측되었다.A comparison of wet strength resin properties with standard commercially available wet strength resins is provided in the examples and tables. The wet strength resin properties of resins prepared according to the present disclosure were compared and tested with standard commercially available wet strength resin products, including the AMRES® series of resins (Georgia-Pacific) and KYMENE® (Ashland) resins. . Both the performance of the resins to impart wet strength and the properties of the resins themselves are compared in the table below. The data illustrate significant improvements in resin properties (Table 1), such as increased charge density, higher ratio of azetidinium ions to amide moieties, higher molecular weight, greater azetidinium equivalent weight, and lower by-product contaminants. This was observed for the disclosed resin when compared to conventional resins.

또 다른 측면에 따라, 종이의 습윤 강도 향상을 위한 강도 수지가 제공된다. 수지 또는 수지 조성물의 제조 방법은 부분적으로 가교된 폴리아민을 생산하기 위해 대칭성 가교제와 폴리아민의 반응을 포함할 수 있다. 에피할로히드린은 할로히드린-작용화된 폴리머를 생산하기 위해 부분적으로 가교된 폴리아민에 첨가될 수 있다. 할로히드린-작용화된 폴리머는 아제티디늄 모이어티를 갖는 수지를 형성하기 위해 고리화될 수 있다.According to another aspect, a strength resin is provided for improving the wet strength of paper. A method of making a resin or resin composition may include reacting a polyamine with a symmetric crosslinking agent to produce a partially crosslinked polyamine. Epihalohydrins can be added to partially crosslinked polyamines to produce halohydrin-functionalized polymers. Halohydrin-functionalized polymers can be cyclized to form resins with azetidinium moieties.

폴리아민 (폴리아민 프리폴리머)가 폴리아미도아민 프리폴리머로부터 선택되는 경우, 본 개시내용의 추가 측면은 종이의 강도, 예를 들면, 습윤 강도 향상용 수지를 제공하고, 여기에서 상기 수지는 기능적으로 대칭성 가교제로부터 유래된 브릿징 모이어티로 가교결합되는 폴리아미도아민 폴리머를 포함하고 아제티디늄 이온을 갖는다. 수지 또는 수지 조성물의 제조 방법은 폴리아미도아민 프리폴리머에서 존재한 2차 아민 기의 부분, 예를 들면, 다수를 보유하는 부분적으로 가교된 폴리아미도아민 프리폴리머를 제공하기 위해 2차 아민-반응성 모이어티를 갖는 대칭성 가교제의 부족량과 2차 아민 기를 갖는 폴리아미도아민 (PAA) 프리폴리머의 반응을 포함할 수 있다. 요망하는 경우, 폴리아미도아민 프리폴리머는 대칭성 가교제와 반응 이전, 동안, 또는 이후 하나의 2차 아민-반응성 모이어티를 포함할 수 있는 단일작용성 변형제의 부족량과 반응될 수 있다. 부분적으로 가교된 폴리아미도아민 프리폴리머는 할로히드린-작용화된 폴리머를 제공하기 위해 에피할로히드린과 반응될 수 있다. 수지 조성물은 아제티디늄 이온을 형성하기 위해 적어도 일 부분의 할로히드린 기를 고리화하는데 충분한 조건에 할로히드린-작용화된 폴리머를 적용함으로써 형성될 수 있다.When the polyamine (polyamine prepolymer) is selected from polyamidoamine prepolymers, a further aspect of the present disclosure provides a resin for improving the strength of paper, for example wet strength, wherein the resin is functionally derived from a symmetrical crosslinker. It contains a polyamidoamine polymer that is crosslinked with a bridging moiety and has azetidinium ions. A method of making a resin or resin composition involves adding secondary amine-reactive moieties to provide a partially crosslinked polyamidoamine prepolymer that retains a majority of the secondary amine groups present in the polyamidoamine prepolymer, e.g. It may involve the reaction of a polyamidoamine (PAA) prepolymer with secondary amine groups with an insufficient amount of a symmetric crosslinking agent. If desired, the polyamidoamine prepolymer can be reacted with a minor amount of a monofunctional modifier, which may contain one secondary amine-reactive moiety, before, during, or after reaction with the symmetric crosslinker. Partially crosslinked polyamidoamine prepolymers can be reacted with epihalohydrins to provide halohydrin-functionalized polymers. The resin composition can be formed by subjecting the halohydrin-functionalized polymer to conditions sufficient to cyclize at least a portion of the halohydrin groups to form azetidinium ions.

강도 수지로 강화된 임의의 종이는 또한 본 개시내용의 한 측면이고 본원에서 제공된다. 더욱이, 습윤 강도를 부여하기 위한 종이 처리 공정은 건조 수지 고형물로 종이를 제조하는데 사용된 섬유의 처리를 포함할 수 있고, 여기에서 수지는 본 개시내용에서 임의의 수지이다. 예를 들어, 공정은 양이온성 열경화성 수지 또는 수지 조성물의 섬유의 건조 중량을 기준으로 약 0.05 중량% 내지 약 2 중량% 건조 수지 고형물로 종이를 제조하는데 사용된 섬유의 처리를 포함할 수 있고, 여기에서 수지 또는 수지 조성물은 본 개시내용에 따라 제조된다. 습윤 강도를 부여하기 위한 종이 처리 공정은 양이온성 열경화성 수지 조성물의 섬유의 건조 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량% 건조 수지 고형물로 종이를 제조하는데 사용된 섬유의 처리를 포함할 수 있다. 대안적으로, 공정은 섬유의 건조 중량을 기준으로 약 0.05 중량% 내지 약 1.8 중량%, 약 0.075 중량% 내지 약 1.6 중량%, 또는 약 0.1 중량% 내지 약 1.5 중량% 건조 수지 고형물을 사용할 수 있다. 섬유는 펄프 섬유일 수 있다.Optional papers reinforced with strength resins are also an aspect of the present disclosure and provided herein. Moreover, the process of treating paper to impart wet strength can include treating the fibers used to make the paper with dry resin solids, wherein the resin is any resin within the context of this disclosure. For example, the process may include treating the fibers used to make paper with about 0.05% to about 2% dry resin solids by weight based on the dry weight of the fibers of the cationic thermoset resin or resin composition, wherein A resin or resin composition is prepared according to the present disclosure. The process of treating paper to impart wet strength may include treating the fibers used to make the paper with about 0.01% to about 2% dry resin solids by weight, based on the dry weight of the fibers of the cationic thermoset resin composition. . Alternatively, the process may use from about 0.05% to about 1.8%, from about 0.075% to about 1.6%, or from about 0.1% to about 1.5% dry resin solids by weight, based on the dry weight of the fibers. . The fibers may be pulp fibers.

본원에서 개시된 각각의 수지 조성물 특성이 다른 특성과 독립적으로 상세히 설명되어도, 임의의 수지 조성물 특성이 개시된 수지에서 임의의 다른 수지 특성 또는 특성들로 발생할 수 있다는 것이 의도된다. 예를 들어, 및 비제한으로서, 본원에서 특성의 개시내용은 하기 특성의 적어도 1개, 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 또는 적어도 5개를 가질 수 있는 조성물을 포함한다: a) 고형물의 약 1.0 내지 약 4.0 mEq/g의 전하 밀도; b) 수지에서 아제티디늄 이온 대 아미드 잔기의 비가 약 0.5 내지 약 0.9임; c) 약 0.05 × 106 내지 약 3.0 × 106의 분자량; d) 약 1,800 내지 약 3,500의 아제티디늄 당량; 및 e) 고형물 함량이 약 25%인 경우 약 10,000 ppm 미만의 1,3-디클로로-2-프로판올 (1,3-DCP) 함량.Although each resin composition property disclosed herein is described in detail independently of other properties, it is intended that any resin composition property may occur in the disclosed resins with any other resin property or properties. For example, and not by way of limitation, the disclosure of properties herein includes compositions that may have at least 1, at least 2, at least 3, at least 4, or at least 5 of the following properties: a) a charge density of about 1.0 to about 4.0 mEq/g of solids; b) the ratio of azetidinium ions to amide moieties in the resin is from about 0.5 to about 0.9; c) a molecular weight of about 0.05×10 6 to about 3.0×10 6 ; d) from about 1,800 to about 3,500 azetidinium equivalents; and e) a 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP) content of less than about 10,000 ppm when the solids content is about 25%.

본원에서 사용된 용어를 더욱 명확히 정의하기 위해, 달리 나타내지 않는 한, 정의가, 예를 들어, 화학 원자가의 종래의 규칙에 고수하지 못함으로써 적용되는 것에 정의가 임의의 청구항을 무제한 또는 불가능하지 않도록 하는 한 본 개시내용에 적용가능한, 하기 정의가 제공된다. 용어가 본 개시내용에서 사용되지만 본원에서 구체적으로 한정되지 않는다면, 정의가 본원에서 적용된 임의의 다른 개시내용 또는 정의와 상충하지 않거나, 정의가 적용되는 것에 임의의 청구항을 무제한 또는 불가능하지 않도록 하는 한, Chemical Terminology, 2nd Ed (1997)의 IUPAC 개요로부터 정의가 적용될 수 있다. 본원에서 참고로 편입된 임의의 문서에 의해 제공된 임의의 정의 또는 용법이 본원에서 제공된 정의 또는 용법과 상충하는 정도로, 본원에서 제공된 정의 또는 용법은 제어한다.To further define the terms used herein, unless otherwise indicated, the definitions do not limit or preclude any claim from being applied by, for example, failure to adhere to conventional rules of chemical valency. The following definitions, as applicable to this disclosure, are provided. If a term is used in this disclosure but not specifically limited herein, so long as the definition does not conflict with any other disclosure or definition applied herein, or does not limit or preclude any claim to which the definition applies, Definitions may be applied from the IUPAC overview in Chemical Terminology, 2nd Ed (1997). To the extent that any definition or usage provided by any document incorporated by reference herein conflicts with a definition or usage provided herein, the definitions or usage provided herein shall control.

조성물 및 방법이 다양한 성분 또는 단계를 "포함하는"에 관하여 기재되는 반면, 조성물 및 방법은 또한 다양한 성분 또는 단계"로 본질적으로 이루어질 수 있거나" 또는 상기"로 이루어질 수 있다". While compositions and methods are described in terms of “comprising” various ingredients or steps, compositions and methods may also “consist essentially of” or “consist of” various ingredients or steps.

달리 구체화되지 않는 한, 탄소 원자의 수가 지정되지 않은 임의의 탄소-함유 기는, 적절한 화학 실무에 따라, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 또는 30 탄소 원자, 또는 이들 값 사이의 임의의 범위 또는 조합을 가질 수 있다. 예를 들어, 달리 구체화되지 않는 한, 임의의 탄소-함유 기는 1 내지 30 탄소 원자, 1 내지 25 탄소 원자, 1 내지 20 탄소 원자, 1 내지 15 탄소 원자, 1 내지 10 탄소 원자, 또는 1 내지 5 탄소 원자, 기타 등등을 가질 수 있다. 더욱이, 다른 식별자 또는 정량화 용어들은 특정한 치환체, 특정한 위치화학 및/또는 입체화학의 존재 또는 부재, 또는 분지형 기저 구조 또는 골격의 부재의 존재를 지시하는데 이용될 수 있다.Unless otherwise specified, any carbon-containing group with an unspecified number of carbon atoms may, according to appropriate chemical practice, be 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 carbon atoms, or any range or combination between these values You can have it. For example, unless otherwise specified, any carbon-containing group may have 1 to 30 carbon atoms, 1 to 25 carbon atoms, 1 to 20 carbon atoms, 1 to 15 carbon atoms, 1 to 10 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. It may have carbon atoms, etc. Moreover, other identifiers or quantification terms can be used to indicate the presence or absence of specific substituents, specific regiochemistry and/or stereochemistry, or absence of branched base structures or backbones.

기를 기재하는데 사용될 때, 예를 들어, 특정한 기의 치환된 유사체를 지칭할 때 용어 "치환된"은 그 기에서 수소를 형식적으로 대체하는 임의의 비-수소 모이어티를 기재하는 의도이고, 비제한적인 의도이다. 그러나, 출원인은 임의의 기를 단서화하는, 예를 들어, 출원인이 모를 수 있는 선행 개시내용을 설명하기 위해 임의의 청구항의 범위를 제한하는 권리를 갖는다. 기 또는 기는 또한, 비-수소 모이어티가 그 기 내에 수소를 대체하지 않는 최초 기를 지칭하는, 등가 용어들 예컨대 "비-치환된"에 의해 또는 "미치환"으로서 본원에서 지칭될 수 있다. "치환된"은 비제한적으로 의도되고 당해 분야의 숙련가에 의해 지정된 바와 같이 및 이해된 바와 같이 무기 치환체 또는 유기 치환체를 포함한다.The term "substituted" when used to describe a group, for example, when referring to a substituted analog of a particular group, is intended to describe any non-hydrogen moiety that formally replaces a hydrogen in that group, and is not limited to It is a malicious intention. However, Applicant reserves the right to limit the scope of any claim, e.g., to explain any prior disclosure that Applicant may not be aware of. A group or groups may also be referred to herein as "unsubstituted" or by equivalent terms such as "unsubstituted", which refers to the original group in which the non-hydrogen moiety does not replace a hydrogen in the group. “Substituted” is intended to be non-limiting and includes inorganic or organic substituents as specified and understood by those skilled in the art.

용어 "알킬 기"는 본원에서 사용된 바와 같이 알칸으로부터 (특정한 기에 대하여 필요에 따라) 하나 이상의 수소 원자의 제거에 의해 형성된 기를 지칭하는 일반적인 용어이다. 따라서, "알킬 기"는 알칸으로부터 수소 원자를 형식적으로 제거에 의해 형성된 일가 기의 IUPAC에 의해 지정된 정의를 포함하지만 또한, 예를 들어, 화학 원자가의 보통 규칙이 적용되는 한, 맥락이 요구하는 또는 허용하는 경우, 알칸으로부터 2개 수소 원자 (1개 탄소 원자로부터 2개 수소 원자 또는 2개의 상이한 탄소 원자로부터 1개 수소 원자)의 형식적으로 제거에 의해 형성되는 "알칸디일 기"를 포함한다. 알킬 기는 달리 구체화되지 않는 한 치환 또는 미치환 기일 수 있고/있거나, 비환형 또는 환형 기일 수 있고/있거나, 선형 또는 분지형일 수 있다.The term “alkyl group” as used herein is a general term referring to a group formed from an alkane by the removal of one or more hydrogen atoms (as required for the particular group). Accordingly, “alkyl group” includes the definition given by IUPAC of a monovalent group formed by the formal removal of a hydrogen atom from an alkane, but also as the context requires, so long as the ordinary rules of chemical valency apply, for example, or Where permitted, it includes "alkanediyl groups" formed by the formal removal of two hydrogen atoms from an alkane (two hydrogen atoms from one carbon atom or one hydrogen atom from two different carbon atoms). Alkyl groups may be substituted or unsubstituted groups, may be acyclic or cyclic groups, and/or may be linear or branched, unless otherwise specified.

용어 "사이클로알킬 기"는 본원에서 사용된 바와 같이 사이클로알칸으로부터 (특정한 기에 대하여 필요에 따라) 하나 이상의 수소 원자 제거에 의해 형성된 기를 지칭하는 일반적인 용어이다. 따라서, "사이클로알킬 기"는 사이클로알칸으로부터 수소 원자의 형식적으로 제거에 의해 형성된 일가 기의 IUPAC에 의해 지정된 정의를 포함하지만 또한, 예를 들어, 화학 원자가의 보통 규칙이 적용되는 한, 맥락이 요구하는 또는 허용하는 경우, 알칸으로부터 2개 수소 원자 (1개 탄소 원자로부터 2개 수소 원자 또는 2개의 상이한 탄소 원자로부터 1개 수소 원자)의 형식적으로 제거에 의해 형성되는 "사이클로알칸디일 기"를 포함한다. 알킬 기는 달리 구체화되지 않는 한 치환 또는 미치환 기일 수 있고/있거나, 비환형 또는 환형 기일 수 있고/있거나, 선형 또는 분지형일 수 있다. 2개 수소가 "사이클로알킬" 기를 형성하기 위해 사이클로알칸으로부터 형식적으로 제거되는 경우, 2개 수소 원자는 동일한 고리 탄소로부터, 2개의 상이한 고리 탄소로부터, 또는 1개 고리 탄소 및 고리 탄소가 아닌 1개 탄소 원자로부터 형식적으로 제거될 수 있다. The term “cycloalkyl group” as used herein is a general term referring to a group formed from a cycloalkane by the removal of one or more hydrogen atoms (as required for the particular group). Accordingly, “cycloalkyl group” includes the definition given by IUPAC of a monovalent group formed by the formal removal of a hydrogen atom from a cycloalkane, but also as the context requires, so long as the ordinary rules of chemical valency apply, e.g. A "cycloalkanediyl group" formed by the formal removal of two hydrogen atoms from an alkane (either two hydrogen atoms from one carbon atom or one hydrogen atom from two different carbon atoms) Includes. Alkyl groups may be substituted or unsubstituted groups, may be acyclic or cyclic groups, and/or may be linear or branched, unless otherwise specified. When two hydrogens are formally removed from a cycloalkane to form a "cycloalkyl" group, the two hydrogen atoms are from the same ring carbon, from two different ring carbons, or from one ring carbon and one non-ring carbon. It can be formally removed from a carbon atom.

"아릴 기"는 방향족 화합물, 구체적으로, 아렌으로부터 (특정한 기에 대하여 필요에 따라 그리고 적어도 이들 중 하나는 방향족 고리 탄소 원자) 하나 이상의 수소 원자의 제거에 의해 형성된 기를 지칭한다. 따라서, "아릴 기"는 아렌으로부터 수소 원자의 형식적으로 제거에 의해 형성된 일가 기를 포함하지만, 또한, 예를 들어, 아렌으로부터 2개 수소 원자 (적어도 이들 중 하나는 방향족 탄화수소 고리 탄소로부터) 형식적으로 제거에서 발생하는 "아렌디일 기"를 포함한다. 따라서, 방향족 화합물은 Hueckel (4n+2) 규칙을 따르는 주기적으로 접합된 탄화수소를 함유하는 및 (4n+2) 파이-전자 (여기서 n은 1 내지 약 5의 정수이다)를 함유하는 화합물이다. 따라서, 방향족 화합물 및 그러므로 "아릴 기"는 달리 구체화되지 않는 한 단환형 또는 다환형일 수 있다.“Aryl group” refers to an aromatic compound, specifically a group formed by the removal of one or more hydrogen atoms (as required for the particular group and at least one of these is an aromatic ring carbon atom) from an arene. Thus, an “aryl group” includes a monovalent group formed by formal removal of a hydrogen atom from an arene, but also, for example, by formal removal of two hydrogen atoms (at least one of them from an aromatic hydrocarbon ring carbon) from the arene. Includes an “arendiyl group” occurring in. Accordingly, aromatic compounds are compounds that contain periodically fused hydrocarbons that follow the Hueckel (4n+2) rule and that contain (4n+2) pi-electrons, where n is an integer from 1 to about 5. Accordingly, aromatic compounds and therefore “aryl groups” may be monocyclic or polycyclic, unless otherwise specified.

"헤테로아릴 기"는 헤테로방향족 화합물로부터 (필요에 따라 특정한 기에 대하여 그리고 적어도 이들 중 하나는 방향족 고리 탄소 또는 헤테로원자) 하나 이상의 수소 원자 제거에 의해 형성된 기를 지칭한다. 따라서, 하나 이상의 수소 원자는 고리 탄소 원자로부터 및/또는 헤테로방향족 고리 또는 고리계 헤테로원자로부터 제거될 수 있다. 따라서, "헤테로아릴" 기 또는 모이어티는, 헤테로아렌 화합물의 적어도 하나가 헤테로아렌 고리 또는 고리계 탄소 원자일 수 있는, 헤테로아렌 화합물로부터 2개 수소 원자의 형식적으로 제거에 의해 발생하는 "헤테로아렌디일 기"를 포함한다. 따라서, "헤테로아렌디일 기"에서 적어도 하나의 수소는 헤테로아렌 고리 또는 고리계 탄소 원자로부터 제거되고, 다른 수소 원자는, 예를 들어, 헤테로아렌 고리 또는 고리계 탄소 원자, 또는 비-헤테로아렌 고리 또는 고리계 원자를 포함하는, 임의의 다른 탄소 원자로부터 제거될 수 있다.“Heteroaryl group” refers to a group formed by the removal of one or more hydrogen atoms (optionally for the particular group and at least one of these is an aromatic ring carbon or heteroatom) from a heteroaromatic compound. Accordingly, one or more hydrogen atoms may be removed from the ring carbon atom and/or from the heteroaromatic ring or ring system heteroatom. Accordingly, a “heteroaryl” group or moiety is a “heteroarene” that arises by formal removal of two hydrogen atoms from a heteroarene compound, wherein at least one of the heteroarene compounds may be a heteroarene ring or ring carbon atom. Includes “Diil Ki”. Thus, in a “heteroarendiyl group” at least one hydrogen is removed from a heteroarene ring or ring system carbon atom and the other hydrogen atom is removed from, for example, a heteroarene ring or ring system carbon atom, or a non-heteroarene ring. or from any other carbon atom, including ring-based atoms.

"아미드" 기 또는 모이어티는, 유기 아미드 화합물을 포함하는, 아미드 화합물로부터 (특정한 기에 대하여 필요에 따라) 하나 이상의 수소 원자 제거에 의해 형성된 기를 지칭한다. 따라서, 하나 이상의 수소 원자는 카복실 기 탄소로부터, 아미드 질소로부터, 카복실 기 탄소 또는 아미드 질소에 결합된 임의의 유기 모이어티로부터, 또는 카복실 기 탄소에 결합된 유기 모이어티 및 아미드 질소에 결합된 유기 모이어티로부터 제거될 수 있다. 종종, 예를 들어, 아미드 기가 폴리아민에서 아민을 연결하는 경우, "아미드" 기 또는 모이어티는 각각의 2개 유기 기, 카복실 기에 결합된 하나 및 아미드 질소에 다른 것으로부터 수소 원자의 형식적으로 제거로부터 발생한다. 상기 용어는, 아미드 또는 지방족 또는 방향족의 유기 기이든 아니든, 임의의 아미드 모이어티에 사용될 수 있다.An “amide” group or moiety refers to a group formed from an amide compound, including organic amide compounds, by the removal of one or more hydrogen atoms (as required for the particular group). Accordingly, one or more hydrogen atoms may be from a carboxyl group carbon, from an amide nitrogen, from any organic moiety bonded to a carboxyl group carbon or an amide nitrogen, or from an organic moiety bonded to a carboxyl group carbon and an amide nitrogen. It can be removed from the tee. Often, for example, when an amide group links an amine in a polyamine, the "amide" group or moiety is formed from the formal removal of a hydrogen atom from each of the two organic groups, one bonded to the carboxyl group and the other to the amide nitrogen. Occurs. The term may be used for any amide moiety, whether or not an amide or an aliphatic or aromatic organic group.

임의의 이들 기의 다양한 치환된 유사체 또는 형식적 유도체의 용도는 또한 개시될 수 있고, 이 경우에 유사체 또는 형식적 유도체는, 달리 나타내지 않는 한, 비제한적으로 치환체 또는 특정한 위치화학의 수이다. 예를 들어, 용어 "하이드록시알킬"은 하이드록시-치환된 알칸의 알킬 부분으로부터 (특정한 기에 대하여 필요에 따라) 하나 이상의 수소 원자의 형식적으로 제거에 의해 형성된 기를 지칭한다. 하이드록시-치환된 알칸은 하나 이상의 하이드록시 치환체를 포함할 수 있다. 따라서, "하이드록시알킬" 기는, 예를 들어, 화학 원자가의 보통 규칙이 적용되는 한, 맥락이 요구하는 또는 허용하는 경우 "하이드록시알킬" 알칸으로부터 2개 수소 원자 (1개 탄소 원자로부터 2개 수소 원자 또는 2개의 상이한 탄소 원자로부터 1개 수소 원자)의 형식적으로 제거에 의해 형성되는 하이드록시-치환된 "알칸디일" 기를 포함한다. 알킬 기에 대하여 표시된 바와 같이, 알킬 기는 달리 구체화되지 않는 한 치환 또는 미치환 기일 수 있고/있거나, 비환형 또는 환형 기일 수 있고/있거나, 선형 또는 분지형일 수 있다.The use of various substituted analogs or formal derivatives of any of these groups may also be disclosed, in which case the analogs or formal derivatives are, but are not limited to, the number of substituents or specific regiochemistry, unless otherwise indicated. For example, the term “hydroxyalkyl” refers to a group formed by formal removal of one or more hydrogen atoms (as required for the particular group) from the alkyl portion of a hydroxy-substituted alkane. Hydroxy-substituted alkanes may contain one or more hydroxy substituents. Thus, a "hydroxyalkyl" group may, for example, have two hydrogen atoms (two hydrogen atoms from one carbon atom) from a "hydroxyalkyl" alkane if the context requires or allows, as long as the ordinary rules of chemical valency apply. and hydroxy-substituted "alkanediyl" groups, which are formed by formal removal of a hydrogen atom (or one hydrogen atom from two different carbon atoms). As indicated with respect to alkyl groups, alkyl groups may be substituted or unsubstituted groups, may be acyclic or cyclic groups, and/or may be linear or branched, unless otherwise specified.

에피클로로히드린과 아디프산 및 DETA를 이용하는 표준 PAE 습윤 강도 수지의 합성은 반응식 1에서 보여진다. 대칭성 가교제, 메틸렌 비스-아크릴아미드 (MBA)를 이용하는 본원에서 논의된 및 기재된 하나 이상의 구현예에 따른 수지는 반응식 2에서 보여진다.The synthesis of a standard PAE wet strength resin using epichlorohydrin, adipic acid and DETA is shown in Scheme 1. Resins according to one or more embodiments discussed and described herein that utilize a symmetrical crosslinker, methylene bis-acrylamide (MBA), are shown in Scheme 2.

Figure 112017119345926-pct00024
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Figure 112017119345926-pct00025
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프리폴리머, 아디프산, 글루타르산, 단계 #1, 중간 가교된 프리폴리머, MBA = 메틸렌-비스-아크릴아미드, 단계 #2, 에피클로로히드린, 1.35 몰/2차 아민, 분자내 고리화 아제티디늄 이온, 현수 클로로히드린Prepolymer, adipic acid, glutaric acid, step #1, intermediate crosslinked prepolymer, MBA = methylene-bis-acrylamide, step #2, epichlorohydrin, 1.35 mol/secondary amine, intramolecular cyclization azeti dinium ion, suspended chlorohydrin

반응식 2Scheme 2

습윤 강도wet strength 수지내Resin 아제티디늄Azetidinium 비 ( rain ( AzetAzet 비)의 B) of 1313 C NMR 결정C NMR determination

아제티디늄 비, 또는 "Azet" 비는 아제티디늄 이온을 함유하는 폴리머 세그먼트 대 폴리머 세그먼트의 총 수의 비이다. 단일 폴리머 세그먼트는, 아래 예시된, 하나의 이산 분자 (예를 들어, 아디프산) 및 하나의 트리아민 분자 (예를 들어, 디에틸렌트리아민 또는 DETA)로부터 유래된 축합 모이어티로 한정된다.The azetidinium ratio, or “Azet” ratio, is the ratio of polymer segments containing azetidinium ions to the total number of polymer segments. A single polymer segment is defined as a condensation moiety derived from one diacid molecule (e.g., adipic acid) and one triamine molecule (e.g., diethylenetriamine or DETA), illustrated below.

Figure 112017119345926-pct00026
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아제티디늄 이온 비는, 22.5 초의 완화 시간, 15,000 Hz (240 ppm)의 스펙트럼 폭 및 320 내지 1024 스캔을 이용하여, 정량적 (역 게이팅된 헤테로핵 탈커플링된) 13C NMR 분광법에 의해 결정된다. 측정은 아제티디늄 이온에서 메틸렌 피크 및 폴리머의 아디프산 부분의 내부 탄소의 통합에 의해 실시되었다. 아디프산 부분은 폴리머 세그먼트의 총 수이도록 배정된다. 따라서 폴리머가 아디프산을 이용하여 제조되는 경우, 아제티디늄 비는 하기 식에 따라 결정된다:Azetidinium ion ratios are determined by quantitative (back-gated heteronuclear decoupled) 13 C NMR spectroscopy, using a relaxation time of 22.5 seconds, a spectral width of 15,000 Hz (240 ppm), and 320 to 1024 scans. . The measurements were carried out by integration of the methylene peak at the azetidinium ion and the internal carbon of the adipic acid portion of the polymer. The adipic acid moiety is assigned to be the total number of polymer segments. Therefore, when the polymer is prepared using adipic acid, the azetidinium ratio is determined according to the formula:

아제티디늄 이온 비 (Azet 비) = A(azet) / A(adip), 여기에서,Azetidinium ion ratio (Azet ratio) = A(azet) / A(adip), where:

A(azet)는 아제티디늄 이온으로부터 메틸렌의 적분 면적이고; A(adip)는 아디프산 모이어티 (총 폴리머 세그먼트)로부터 메틸렌의 적분 면적이다. 상기 방법은 본원에서 개시된 임의의 수지에 적응될 수 있다. 따라서, 아디프산 기반 폴리머에 대하여 74 ppm에서 아제티디늄 이온 피크 및 25 ppm에서 골격 메틸렌 피크는 모두 적분되었고 25 ppm에서 메틸렌 피크는 1로 정규화되었다. 글루타르산 기반 폴리머에 대하여, 74 ppm에서 아제티디늄 이온 피크 및 22 ppm에서 골격 메틸렌 피크는 모두 적분되었고 22 ppm에서 메틸렌 피크는 1로 정규화되었다.A(azet) is the integrated area of methylene from azetidinium ion; A(adip) is the integrated area of methylene from adipic acid moieties (total polymer segments). The method may be adapted to any resin disclosed herein. Therefore, for the adipic acid-based polymer, the azetidinium ion peak at 74 ppm and the backbone methylene peak at 25 ppm were both integrated and the methylene peak at 25 ppm was normalized to 1. For the glutaric acid based polymer, the azetidinium ion peak at 74 ppm and the backbone methylene peak at 22 ppm were both integrated and the methylene peak at 22 ppm was normalized to 1.

습윤 강도wet strength 수지의 전하 밀도 Charge density of resin

약 10% 내지 약 50%의 전형적인 비-휘발성 함량을 가진 양이온성 폴리아미도아민-에피클로로히드린 (PAE) 습윤 강도 수지의 전하 밀도는 아래와 같이 Muetek (Muetek) PCD-03 입자 전하 검출기 및 적정기를 이용하여 측정되었다. 전하 밀도는 폴리비닐 설페이트 (PVSK)의 다중음이온성 용액으로 적정에 의해 다중양이온성 수지의 묽은 용액의 스트리밍 전류 전위 측정에 의해 결정되었다. PAE 수지의 비-휘발성 함량은 사전결정되었고, 밀리당량 (+) / 그램의 고형물 (meq+/g)로 전하 밀도는 보고된다.The charge densities of cationic polyamidoamine-epichlorohydrin (PAE) wet strength resins with typical non-volatile contents of about 10% to about 50% were measured using a Muetek (Muetek) PCD-03 particle charge detector and titrator as follows: It was measured using The charge density was determined by streaming current potential measurements of dilute solutions of polycationic resins by titration with polyanionic solutions of polyvinyl sulfate (PVSK). The non-volatile content of the PAE resin is predetermined and the charge density is reported in milliequivalents (+) per gram of solid (meq+/g).

반데르발스력의 작용하에, 다중양이온성 수지는 시험 셀의 표면 및 그의 진동 변위 피스톤에서 우선적으로 흡착되고, 반대 이온의 확산 구름이 시험 셀에서 액체 흐름에 의해 양이온성 콜로이드로 직접 전단됨에 따라, 소위 스트리밍 전류는 유도된다. 시험 셀 벽에서 전극은 상기 스트리밍 전류를 측정한다. PAE 수지는 PAE 수지가 제로 전하의 지점에 도달할 때가지 PVSK로 적정되고, 최초 수지 전하는 적정제 소비로부터 계산된다. 스트리밍 전류는 아래와 같이 양이온성 전하의 밀리당량 / 그램 고형물 수지 (meq+/그램)를 계산하는데 사용된다:Under the action of van der Waals forces, the polycationic resin is preferentially adsorbed on the surface of the test cell and its oscillatory displacement piston, and as the diffusion cloud of counter ions is sheared directly into the cationic colloid by the liquid flow in the test cell, So-called streaming currents are induced. Electrodes on the test cell wall measure the streaming current. The PAE resin is titrated with PVSK until the PAE resin reaches a point of zero charge, and the initial resin charge is calculated from the titrant consumption. The streaming current is used to calculate the milliequivalents/gram solids balance (meq+/gram) of cationic charge as follows:

전하 밀도 = (PVSK(mL) * PVSK(N)) / (그램 활성 수지) = meq+ / 그램Charge Density = (PVSK(mL) * PVSK(N)) / (Gram Active Resin) = meq+ / Gram

시트의 제조manufacture of sheets

핸드시트 작업에서 사용된 펄프 스톡은, 표 2, 3, 및 4에서 표시된 바와 같이, 각각의 연구에 대하여 독특하였다. 수지는 각각의 표에서 표시된 희석된 스톡 일관성을 위해 표에서 표시된 펄프 고형물의 lb/톤으로 첨가되었고 (두꺼운 스톡 %), 2-분 혼합 시간을 허용하였다. 처리된 스톡은 pH 사전-조정된 물 (pH 7.0)을 함유하는 Noble & Wood 핸드시트 기계의 헤드박스에 즉시 부어졌다. 표적 시트 기준 중량은 30 lb/3000 ft2이었다. 각각의 습윤 시트는 전체 부하 습윤 프레스를 통해 2회 통과가 제공되었고, 그 다음 1 분 동안 압지 없이 105℃ 드럼 건조기에 배치되었다. 핸드시트의 전체 세트는 강제 통풍 오븐내 105℃에서 10 분 동안 추가로 경화되었다. 핸드시트 샘플은 시험에 앞서 24 시간 동안 일정한 습도 (50%)에서 및 일정한 온도 (73 ℉)에서 계속되었다.The pulp stock used in the handsheet operation was unique for each study, as indicated in Tables 2, 3, and 4. Resin was added at the lb/ton of pulp solids indicated in the table (% thick stock) for the diluted stock consistency indicated in each table, allowing for a 2-minute mixing time. The treated stock was immediately poured into the headbox of a Noble & Wood handsheet machine containing pH pre-adjusted water (pH 7.0). The target sheet standard weight was 30 lb/3000 ft 2 . Each wet sheet was given two passes through a full load wet press and then placed in a 105° C. drum dryer without blotting paper for 1 minute. The entire set of handsheets was further cured for 10 minutes at 105° C. in a forced air oven. Handsheet samples were kept at constant humidity (50%) and constant temperature (73°F) for 24 hours prior to testing.

인장 측정Tensile measurements

건조 인장 및 습윤 인장 (23.0±0.2℃에서 증류수에 액침된 시험 시료)는 개선된 종이 건조 및 습윤 인장 강도 성능을 측정하기 위해 시험되었다. 건조 및 습윤 인장은 kM/m으로 습윤 및 건조 열단 길이 (습윤 BL 및 건조 BL)에 대하여 보고된다. 건조 인장 측정 방법은 TAPPI 시험 방법 T494 om-01 (발효일 2001년 9월 5일)을 지칭한다. 습윤 인장 측정 방법은 TAPPI 시험 방법 T456 om-03 (발효일 2003년 5월 13일)을 지칭한다.Dry tensile and wet tensile (test samples immersed in distilled water at 23.0±0.2°C) were tested to determine improved paper dry and wet tensile strength performance. Dry and wet tensiles are reported for wet and dry break lengths (wet BL and dry BL) in kM/m. The dry tensile measurement method refers to TAPPI test method T494 om-01 (effective date September 5, 2001). The wet tensile measurement method refers to TAPPI test method T456 om-03 (effective date May 13, 2003).

%% 습윤/건조 인장 ( Wet/Dry Tensile ( %% W/D 인장) W/D tensile)

% 습윤/건조 인장은 습윤 대 건조 인장의 백분율로서 측정된다, 즉, % W/D BL (열단 길이)는 (습윤 인장 열단 길이)/(건조 인장 열단 길이)×100이다.% Wet/Dry Tensile is measured as the percentage of wet to dry tensile, i.e., % W/D BL (Break Length) is (Wet Tensile Break Length)/(Dry Tensile Break Length) x 100.

습윤 및 건조 Wetting and Drying 인열tear

건조 인열 측정 방법은 TAPPI 시험 방법 T 414-om-04 (사안의 발효일 2004년 5월 3일)을 지칭한다. 습윤 인열 측정은 TAPPI 시험 방법 T 414-om-04 (사안의 발효일 2004년 5월 3일)에 의해 결정되었다.The dry tear measurement method refers to TAPPI Test Method T 414-om-04 (effective May 3, 2004). Wet tear measurements were determined by TAPPI Test Method T 414-om-04 (effective May 3, 2004).

실시예Example

하기 실시예는 본 개시내용 및 본 청구항의 다양한 구현예를 예시하기 위해 제공된다. 달리 구체화되지 않는 한, 시약은 상업적 공급원으로부터 수득되었다. 하기 분석 방법은 수지를 특성규명하는데 사용되었다.The following examples are provided to illustrate various implementations of the disclosure and claims. Unless otherwise specified, reagents were obtained from commercial sources. The following analytical methods were used to characterize the resin.

실시예Example 1. One. 폴리아미도아민polyamidoamine 프리폴리머prepolymer I의 제조 Manufacturing of I

5-목 최상부를 가진 유리 반응기는 스테인레스강 교반 샤프트, 환류 콘덴서, 온도 프로브, 및 핫 오일 배쓰가 구비되었다. 반응기에 500.5 그램의 DETA (디에틸렌트리아민)이 첨가되었다. 교반기는 작동되었고 730 그램의 아디프산은 교반하면서 45 분에 걸쳐 반응기에 느리게 첨가되었다. 반응 온도는 아디프산 첨가 동안 25℃에서 145℃로 증가하였다. 아디프산 첨가가 완료된 이후, 반응기는 160℃로 가열된 핫 오일 배쓰에 액침되었다. 150℃에서 반응 혼합물은 환류하기 시작했다. 환류 콘덴서는 증류를 위하여 재구성되었고, 증류물은 별개의 용기에 수집되었다. 반응 혼합물은 30 분 간격에서 샘플링되었다. 각각의 샘플은 물을 이용해 45% 고형물로 희석되었고, 점도는 브룩필드 점도계로 측정되었다. 샘플이 290 cP에 도달했을 때 증류 콘덴서는 환류를 위해 재구성되었다. 물은 환류 콘덴서를 통해 반응 혼합물에 느리게 첨가되어 반응을 희석하고 냉각시켰다. 물은 첨가되어 45%의 최종 고형물을 수득하였다. 점도는 290 cP이었다.The five-neck top glass reactor was equipped with a stainless steel stirring shaft, reflux condenser, temperature probe, and hot oil bath. 500.5 grams of DETA (diethylenetriamine) was added to the reactor. The stirrer was started and 730 grams of adipic acid was slowly added to the reactor over 45 minutes with agitation. The reaction temperature increased from 25°C to 145°C during adipic acid addition. After the adipic acid addition was completed, the reactor was immersed in a hot oil bath heated to 160°C. At 150°C the reaction mixture began to reflux. The reflux condenser was reconstituted for distillation and the distillate was collected in a separate vessel. The reaction mixture was sampled at 30 minute intervals. Each sample was diluted to 45% solids with water and viscosity was measured with a Brookfield viscometer. When the sample reached 290 cP the distillation condenser was reconfigured for reflux. Water was added slowly to the reaction mixture through a reflux condenser to dilute and cool the reaction. Water was added to give a final solids of 45%. The viscosity was 290 cP.

실시예Example 2. 2. 폴리아미도아민polyamidoamine 프리폴리머prepolymer II의 제조 Manufacturing of II

5-목 최상부를 가진 유리 반응기는 스테인레스강 교반 샤프트, 환류 콘덴서, 온도 프로브, 및 핫 오일 배쓰가 구비되었다. 반응기에 1574.5 그램 DBE-5 (글루타르산 디메틸 에스테르, 또는 이염기성 에스테르)가 첨가되었다. 교반기는 작동되었고 1038.9 그램의 DETA는 교반하면서 반응기에 첨가되었다. 반응기는 100℃로 가열된 핫 오일 배쓰에 액침되었다. 90℃에서 반응 혼합물은 환류하기 시작했다. 환류 콘덴서는 증류를 위하여 재구성되었고 증류물은 별개의 용기에 수집되었다. 반응 혼합물은 30 분 간격에서 샘플링되었다. 각각의 샘플은 물을 이용해 45% 고형물로 희석되었고, 점도는 브룩필드 점도계로 측정되었다. 샘플이 220 cP에 도달했을 때 증류 콘덴서는 환류를 위해 재구성되었다. 물은 환류 콘덴서를 통해 반응 혼합물에 느리게 첨가되어 반응을 희석하고 냉각시켰다. 물은 첨가되어 45%의 최종 고형물을 수득하였다. 점도는 220 cP이었다.The five-neck top glass reactor was equipped with a stainless steel stirring shaft, reflux condenser, temperature probe, and hot oil bath. 1574.5 grams DBE-5 (glutaric acid dimethyl ester, or dibasic ester) was added to the reactor. The stirrer was started and 1038.9 grams of DETA were added to the reactor with agitation. The reactor was immersed in a hot oil bath heated to 100°C. At 90°C the reaction mixture began to reflux. The reflux condenser was reconstituted for distillation and the distillate was collected in a separate vessel. The reaction mixture was sampled at 30 minute intervals. Each sample was diluted to 45% solids with water and viscosity was measured with a Brookfield viscometer. When the sample reached 220 cP the distillation condenser was reconfigured for reflux. Water was added slowly to the reaction mixture through a reflux condenser to dilute and cool the reaction. Water was added to give a final solids of 45%. The viscosity was 220 cP.

실시예Example 3. 3. 습윤 강도wet strength 수지의 제조 Preparation of Resin

단계 1. 5-목 최상부를 가진 유리 반응기는 유리 교반 샤프트 및 테플론 패들, 동일 압력 투입 깔때기, 온도 및 pH 프로브, 스테인레스강 냉각 코일, 샘플 밸브, 및 가열 맨틀이 구비되었다. 반응기에 실시예 2로부터 445.64 그램의 폴리아미도아민 프리폴리머 II가 첨가되었다. 물, 5.25 그램은 첨가되었고 교반기가 개시되었다. 반응 혼합물은 35℃로 가열되었고 2.028 그램의 N,N-메틸렌-비스-아크릴아미드 (Pfaltz & Bauer, Inc.)가 첨가되었다. 반응 혼합물은 60℃로 가열되었고 그 온도에서 4 시간 동안 유지되었다. 반응 혼합물의 점도는 384 cP (브룩필드-SSA)로 진전하였다. 중간 (부분적으로 가교된) 프리폴리머 혼합물은 하기 단계 2계 내에서 이용되었다. Step 1 . The five-neck top glass reactor was equipped with a glass stirring shaft and Teflon paddle, equal pressure input funnel, temperature and pH probes, stainless steel cooling coil, sample valve, and heating mantle. 445.64 grams of polyamidoamine prepolymer II from Example 2 was added to the reactor. Water, 5.25 grams, was added and the stirrer was started. The reaction mixture was heated to 35° C. and 2.028 grams of N,N -methylene-bis-acrylamide (Pfaltz & Bauer, Inc.) was added. The reaction mixture was heated to 60° C. and maintained at that temperature for 4 hours. The viscosity of the reaction mixture progressed to 384 cP (Brookfield-SSA). The intermediate (partially cross-linked) prepolymer mixture was used in situ in Step 2 below.

단계 2. 단계 1로부터 중간 프리폴리머 혼합물의 반응 온도는 25℃로 조정되었고, 88.46 그램의 물이 첨가되었다. 반응 온도는 그 다음 21℃로 조정되었고 121.21 그램의 에피클로로히드린은 75 분에 걸쳐 첨가되었다. 상기 반응 혼합물은 45 분에 걸쳐 25℃로 가온하게 되었고 446.27 그램의 물이 첨가되었다. 상기 반응 혼합물은 45℃로 가열되었고, 2 시간 후 55℃로 가열되었다. 약 4 시간 후, 포름산 및 황산의 혼합물은 첨가되어 pH를 2.87로 조정하였다. (일반적으로, pH는 임의의 유기 산, 무기산, 또는 이들의 조합, 예를 들어, 아세트산, 포름산, 염산, 인산, 황산, 또는 이들의 임의의 조합을 이용하여 조정될 수 있다.) 반응 혼합물은 그 다음 25℃로 냉각되었고, 물은 첨가되어 고형물을 25.0%로 조정하였다. 수득한 습윤 강도 수지의 점도는 187 cP이었다. Step 2 . The reaction temperature of the intermediate prepolymer mixture from Step 1 was adjusted to 25° C. and 88.46 grams of water were added. The reaction temperature was then adjusted to 21°C and 121.21 grams of epichlorohydrin were added over 75 minutes. The reaction mixture was allowed to warm to 25° C. over 45 minutes and 446.27 grams of water were added. The reaction mixture was heated to 45°C and after 2 hours to 55°C. After about 4 hours, a mixture of formic acid and sulfuric acid was added to adjust the pH to 2.87. (Generally, the pH can be adjusted using any organic acid, inorganic acid, or combination thereof, such as acetic acid, formic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, or any combination thereof.) The reaction mixture is It was then cooled to 25°C and water was added to adjust the solids to 25.0%. The viscosity of the obtained wet strength resin was 187 cP.

실시예Example 4. 4. 습윤 강도wet strength 수지의 제조 Preparation of Resin

단계 1. 5-목 최상부를 가진 유리 반응기는 유리 교반 샤프트 및 테플론 패들, 동일 압력 투입 깔때기, 온도 및 pH 프로브, 스테인레스강 냉각 코일, 샘플 밸브, 및 가열 맨틀이 구비되었다. 반응기에 실시예 1로부터 1000.00 그램의 폴리아미도아민 프리폴리머 I이 첨가되었다. 교반기는 개시되었고 프리폴리머는 40℃로 가열되었다. N,N-메틸렌-비스-아크릴아미드, 15.16 그램 (Pfaltz & Bauer, Inc)은 느리게 첨가되었고 그 동안 반응 혼합물은 60℃로 가열되었다. 반응 혼합물은 그 다음 60℃에서 약 2 시간 동안 유지되었고, 점도는 4,630 cP (브룩필드-SSA)로 진전하였고, 이 시점에서 점도 진전은 중단되었다. 반응은 25℃로 냉각되었다. 중간 (부분적으로 가교된) 프리폴리머는 단리 및 저장되었다. Step 1 . The five-neck top glass reactor was equipped with a glass stirring shaft and Teflon paddle, equal pressure input funnel, temperature and pH probes, stainless steel cooling coil, sample valve, and heating mantle. 1000.00 grams of polyamidoamine prepolymer I from Example 1 was added to the reactor. The stirrer was started and the prepolymer was heated to 40°C. N,N -methylene-bis-acrylamide, 15.16 grams (Pfaltz & Bauer, Inc) was added slowly while the reaction mixture was heated to 60°C. The reaction mixture was then held at 60°C for approximately 2 hours and the viscosity developed to 4,630 cP (Brookfield-SSA), at which point the viscosity progression ceased. The reaction was cooled to 25°C. The intermediate (partially cross-linked) prepolymer was isolated and stored.

단계 2. 단계 1에 기재된 바와 같이 구성된 반응기에 상기 단계 1로부터 366.04 그램의 중간 (부분적으로 가교된) 프리폴리머가 첨가되었다. 반응 온도는 25℃로 조정되었고 120.13 그램의 물이 첨가되었다. 반응 혼합물의 점도는 837 cP이었다. 중간 부분적으로 가교된 프리폴리머에 77.89 그램의 에피클로로히드린이 25℃에서 90 분에 걸쳐 첨가되었다. 428.19 그램의 물은 반응 혼합물에 첨가되었다. 반응은 25℃에서 18 시간 동안 유지되었고 그 동안 13C NMR 분석을 위하여 주기적으로 샘플링하였다. 이 시간 동안 반응의 점도는 18 cP에서 319 cP (브룩필드-SSA)로 증가하였다. 상기 반응은 농축된 황산으로 처리되어 pH를 2.94로 조정하였다. 반응 혼합물은 25.0% 고형물로 조정되었고, 점도는 335 cP이었다. Step 2 . To a reactor configured as described in Step 1 was added 366.04 grams of intermediate (partially crosslinked) prepolymer from Step 1 above. The reaction temperature was adjusted to 25°C and 120.13 grams of water was added. The viscosity of the reaction mixture was 837 cP. To the intermediate partially crosslinked prepolymer was added 77.89 grams of epichlorohydrin over 90 minutes at 25°C. 428.19 grams of water was added to the reaction mixture. The reaction was maintained at 25°C for 18 hours during which time samples were periodically sampled for 13 C NMR analysis. During this time the viscosity of the reaction increased from 18 cP to 319 cP (Brookfield-SSA). The reaction was treated with concentrated sulfuric acid to adjust the pH to 2.94. The reaction mixture was adjusted to 25.0% solids and the viscosity was 335 cP.

실시예Example 5. 5. 습윤 강도wet strength 수지의 제조 Preparation of Resin

단계 1. 5-목 최상부를 가진 유리 반응기는 유리 교반 샤프트 및 테플론 패들, 동일 압력 투입 깔때기, 온도 및 pH 프로브, 스테인레스강 냉각 코일, 샘플 밸브, 및 가열 맨틀이 구비되었다. 반응기에 실시예 2로부터 449.10 그램의 폴리아미도아민 프리폴리머 II가 첨가되었다. 교반기는 개시되었고, 반응 혼합물은 30℃로 가열되었고, 6.92 그램의 폴리(프로필렌 글리콜) 디글리시딜 에테르 (Polystar)는 1 시간에 걸쳐 첨가되었다. 반응 혼합물은 30℃에서 1 시간 동안 유지되었고 그 다음 60℃로 가열되었고, 이 시점에서 점도는 416 cP이었다. 반응 혼합물은 60℃에서 약 4 시간 동안 가열되었고, 점도는 542 cP (브룩필드-SSA)로 진전되었다. 중간 가교결합된 프리폴리머는 뒤따르는 단계 2에서 계 내에서 이용되었다. Step 1 . The five-neck top glass reactor was equipped with a glass stirring shaft and Teflon paddle, equal pressure input funnel, temperature and pH probes, stainless steel cooling coil, sample valve, and heating mantle. 449.10 grams of polyamidoamine prepolymer II from Example 2 was added to the reactor. The stirrer was started, the reaction mixture was heated to 30° C., and 6.92 grams of poly(propylene glycol) diglycidyl ether (Polystar) was added over 1 hour. The reaction mixture was held at 30°C for 1 hour and then heated to 60°C, at which point the viscosity was 416 cP. The reaction mixture was heated at 60° C. for about 4 hours and the viscosity developed to 542 cP (Brookfield-SSA). The intermediate crosslinked prepolymer was used in situ in the subsequent step 2 .

단계 2. 단계 1로부터 중간 프리폴리머 혼합물의 반응 온도는 25℃로 조정되었고, 80.10 그램의 물이 첨가되었다. 반응기에 118.79 그램의 에피클로로히드린이 75 분에 걸쳐 첨가되었다. 반응은 45 분에 걸쳐 30℃로 가온하게 되었고, 431.35 그램의 물이 첨가되었다. 반응은 45 분에 걸쳐 45℃로 가온되었고 2 시간 후 50℃로 가열되었다. 약 3.5 시간 후 반응의 점도는 약 320 cP (Gardner-Holdt 거품 튜브)이었고, 그 다음 포름산 및 황산의 혼합물은 첨가되어 pH를 3.00으로 조정하였다. 반응 혼합물은 25℃로 냉각되었고 물은 첨가되어 고형물을 25.0%로 조정하였다. 수득한 습윤 강도 수지의 점도는 219 cP이었다. Step 2 . The reaction temperature of the intermediate prepolymer mixture from Step 1 was adjusted to 25° C. and 80.10 grams of water was added. 118.79 grams of epichlorohydrin were added to the reactor over 75 minutes. The reaction was allowed to warm to 30° C. over 45 minutes and 431.35 grams of water were added. The reaction was warmed to 45°C over 45 minutes and to 50°C after 2 hours. After about 3.5 hours the viscosity of the reaction was about 320 cP (Gardner-Holdt bubble tube) and then a mixture of formic acid and sulfuric acid was added to adjust the pH to 3.00. The reaction mixture was cooled to 25° C. and water was added to adjust the solids to 25.0%. The viscosity of the obtained wet strength resin was 219 cP.

실시예Example 6. 6. 핸드시트의of handsheet 제조 manufacturing

표준 상업적으로 입수가능한 습윤 강도 수지와 습윤 강도 수지 성능의 비교는 실시예 및 데이터 표에서 제공된다. 각각의 데이터 표는 비교에서 사용된 스톡을 표시하고 스톡 여수도 (CSF)는 보고된다. 수지는 2-분 혼합 시간을 허용하는 두꺼운 스톡에 보여진 속도 (lb 수지/톤의 펄프 고형물)에서 첨가되었다. 처리된 스톡은 pH 사전-조정된 물을 함유하는 Noble & Wood 핸드시트 기계의 헤드박스에 즉시 부어졌다.A comparison of wet strength resin performance with standard commercially available wet strength resins is provided in the Examples and Data Tables. Each data table indicates the stock used in the comparison and the stock freeness (CSF) is reported. Resin was added at the rates shown (lb resin/ton of pulp solids) to thick stock allowing for a 2-minute mixing time. The treated stock was immediately poured into the headbox of a Noble & Wood handsheet machine containing pH pre-adjusted water.

표적 시트 기준 중량은 데이터의 각각의 세트에 lb/ft2로 표시된다. 각각의 습윤 시트는 전체 부하 습윤 프레스를 통해 2회 통과가 제공되었고, 그 다음 1 분 동안 압지 없이 105℃ 드럼 건조기에 배치되었다. 핸드시트의 전체 세트는 강제 통풍 오븐내 105℃에서 10 분 동안 추가로 경화되었다. 핸드시트 샘플은 시험에 앞서 24 시간 동안 일정한 습도 (50%)에서 및 일정한 온도 (73 ℉.)에서 계속되었다. 임의의 추가 조건은 표에서 보고된다. 핸드시트 샘플은 시험에 앞서 24 시간 동안 일정한 습도 (50%)에서 및 일정한 온도 (73 ℉.)에서 계속되었다.Target sheet reference weight is expressed in lb/ft 2 in each set of data. Each wet sheet was given two passes through a full load wet press and then placed in a 105° C. drum dryer without blotting paper for 1 minute. The entire set of handsheets was further cured for 10 minutes at 105° C. in a forced air oven. Handsheet samples were kept at constant humidity (50%) and constant temperature (73°F.) for 24 hours prior to testing. Any additional conditions are reported in the table. Handsheet samples were kept at constant humidity (50%) and constant temperature (73°F.) for 24 hours prior to testing.

조성물 수지는 2-분 혼합 시간을 허용하는 두꺼운 스톡 (참조 표)에 각각의 데이터 표로 표시된 바와 같이 펄프 고형물의 속도 (lb/톤)으로 첨가되었다. 처리된 스톡은 pH 사전-조정된 물 (pH 7.0)을 함유하는 Noble & Wood 핸드시트 기계의 헤드박스에 즉시 부어졌다. 표적 시트 기준 중량은 각각의 표에 표시된다. 각각의 습윤 시트는 전체 부하 습윤 프레스를 통해 2회 통과가 제공되었고, 그 다음 1 분 동안 압지 없이 105℃ 드럼 건조기에 배치되었다. 핸드시트의 전체 세트는 강제 통풍 오븐내 105℃에서 3 분 동안 추가로 경화되었다. 핸드시트 샘플은 시험에 앞서 24 시간 동안 일정한 습도 (50%)에서 및 일정한 온도 (73 ℉.)에서 계속되었다. Composition resins were added at the rate (lb/ton) of pulp solids as indicated in the respective data tables to the thick stock (reference table) allowing for a 2-minute mixing time. The treated stock was immediately poured into the headbox of a Noble & Wood handsheet machine containing pH pre-adjusted water (pH 7.0). The weight based on the target sheet is indicated in each table. Each wet sheet was given two passes through a full load wet press and then placed in a 105° C. drum dryer without blotting paper for 1 minute. The entire set of handsheets was further cured for 3 minutes at 105° C. in a forced air oven. Handsheet samples were kept at constant humidity (50%) and constant temperature (73°F.) for 24 hours prior to testing.

실시예Example 7. 조성물 특성 및 성능의 평가 7. Evaluation of composition properties and performance

표준 상업적으로 입수가능한 습윤 강도 수지와 습윤 강도 수지 특성의 비교는 하기 표에서 제공된다. 본 개시내용에 따라 제조된 수지의 습윤 강도 수지 특성은, 수지의 Amres® 시리즈 (Georgia-Pacific) 및 Kymene® (Ashland) 수지를 포함하는, 표준 상업적으로 입수가능한 습윤 강도 수지 제품과 비교 및 검사되었다. 수지 자체의 특성 및 습윤 강도 부여용 수지의 성능 둘 모두는 하기 표에서 비교된다.A comparison of wet strength resin properties with standard commercially available wet strength resins is provided in the table below. The wet strength resin properties of the resins prepared according to the present disclosure were compared and tested with standard commercially available wet strength resin products, including the Amres® series (Georgia-Pacific) and Kymene® (Ashland) resins. . Both the properties of the resin itself and the performance of the resin for imparting wet strength are compared in the table below.

표 1은 본 개시내용에 따라 제조된 습윤 강도 수지가 상업적으로 입수가능한 수지에 비교된 경우 특성에서 상당한 개선을 보여준다는 것을 예시한다. 예를 들어, 비교할만한 고형물 함량에서, 실시예 3 수지는 종래의 수지와 비교된 경우 상당히 더 높은 전하 밀도, 아제티디늄 이온 대 아미드 잔기의 분율, 분자량, 아제티디늄 당량, 및 다른 특성을 갖는다. 더욱이 수득한 수지에서 요망되지 않는 1,3-디클로로2-프로판올 (1,3-DCP) 함량은 실질적으로 감소된다.Table 1 illustrates that wet strength resins prepared according to the present disclosure show significant improvements in properties when compared to commercially available resins. For example, at comparable solids content, the Example 3 resin has significantly higher charge density, ratio of azetidinium ions to amide moieties, molecular weight, azetidinium equivalent weight, and other properties when compared to conventional resins. . Moreover, the undesirable 1,3-dichloro2-propanol (1,3-DCP) content in the obtained resin is substantially reduced.

Figure 112017119345926-pct00027
Figure 112017119345926-pct00027

표 2는 본 개시내용에 따른 수지로 처리된 경우 프리미엄 등급 중량 타월의 습윤 열단 길이의 개선을 예시한다. 상이한 적용 속도에서 측정된 데이터와, 종래의 수지를 이용하여 수득된 동일한 특성의 비교가 제공된다. 특성의 실질적인 개선은 본 개시내용처럼 제조된 수지를 이용하여 관측된다.Table 2 illustrates the improvement in wet break length of premium grade heavy weight towels when treated with resins according to the present disclosure. A comparison of data measured at different application rates and the same properties obtained using conventional resins is presented. Substantial improvements in properties are observed using resins prepared according to this disclosure.

Figure 112017119345926-pct00028
Figure 112017119345926-pct00028

표 3은 상이한 적용 속도 (5, 10, 및 15 lb 조성물 수지 / 톤의 펄프 고형물)에서 본 개시내용에 따라 수지로 처리된 경우 재순환된 중량 타월의 습윤 열단 길이의 개선을 마찬가지로 예시한다. 종래의 수지를 이용하여 수득된 동일한 특성의 비교가 제공된다. 모든 경우에서, 개시된 습윤 강도 수지를 이용하여 성능의 실질적인 개선이 예시된다.Table 3 likewise illustrates the improvement in wet cut length of recycled weight towels when treated with resins according to the present disclosure at different application rates (5, 10, and 15 lb composition resin/ton of pulp solids). A comparison of the same properties obtained using conventional resins is provided. In all cases, substantial improvements in performance are demonstrated using the disclosed wet strength resins.

Figure 112017119345926-pct00029
Figure 112017119345926-pct00029

유사하게, 표 4는 상이한 적용 속도 (4, 6, 및 8 lb 조성물 수지 / 톤의 펄프 고형물)에서 미표백된 SW 크라프트의 열단 길이의 습윤 인장 및 더욱 종래의 수지 재료와 비교된 경우 % 습윤/건조 인장의 개선을 예시한다. 각 경우에, 개시된 습윤 강도 수지를 이용하여 성능의 개선은 관측되었다. 습윤 인열은 또한 보고되었고 지정된 수지를 이용하여 측정되었고, 재차, 모든 적용 속도에서 개시된 습윤 강도 수지를 이용하여 성능의 개선은 예시된다.Similarly, Table 4 shows the wet tensile of single section lengths of unbleached SW kraft at different application rates (4, 6, and 8 lb composition resin/ton of pulp solids) and % wet/ton when compared to more conventional resin materials. Illustrates improvement in dry tensile strength. In each case, improvements in performance were observed using the disclosed wet strength resins. Wet tear was also reported and measured using the indicated resins, and again, improvement in performance using the disclosed wet strength resins at all application rates is demonstrated.

Figure 112017119345926-pct00030
Figure 112017119345926-pct00030

본 개시내용의 구현예는 임의의 하나 이상의 하기 단락에 관련한다:Implementations of the present disclosure relate to any one or more of the following paragraphs:

1. 하기 단계를 포함하는, 수지의 제조 방법: a) 폴리아민을 대칭성 가교제와 반응시켜 부분적으로 가교된 폴리아민을 생산하는 단계; b) 부분적으로 가교된 폴리아민에 에피할로히드린을 첨가하여 할로히드린-작용화된 폴리머를 생산하는 단계; 및 c) 할로히드린-작용화된 폴리머를 고리화하여 아제티디늄 모이어티를 갖는 수지를 형성하는 단계.1. A method for producing a resin, comprising the following steps: a) reacting a polyamine with a symmetrical cross-linking agent to produce a partially cross-linked polyamine; b) adding epihalohydrin to the partially crosslinked polyamine to produce a halohydrin-functionalized polymer; and c) cyclizing the halohydrin-functionalized polymer to form a resin with azetidinium moieties.

2. 단락 1에 있어서, 폴리아민이 하기 구조를 갖는, 방법:2. The method of paragraph 1, wherein the polyamine has the structure:

Figure 112017119345926-pct00031
Figure 112017119345926-pct00031

식 중 R은 알킬, 하이드록시알킬, 아민, 아미드, 아릴, 헤테로아릴 또는 사이클로알킬이고 w는 1 내지 약 10,000이다.wherein R is alkyl, hydroxyalkyl, amine, amide, aryl, heteroaryl, or cycloalkyl and w is from 1 to about 10,000.

3. 단락 1에 있어서, 폴리아민이 약 2,000 내지 약 1,000,000의 분자량을 갖는, 방법.3. The method of paragraph 1, wherein the polyamine has a molecular weight of about 2,000 to about 1,000,000.

4. 단락 3에 있어서, 폴리아민이 약 10,000 내지 약 200,000의 분자량을 갖는, 방법.4. The method of paragraph 3, wherein the polyamine has a molecular weight of about 10,000 to about 200,000.

5. 단락 1에 있어서, 대칭성 가교제가 디아크릴레이트, 비스(아크릴아미드), 디에폭사이드 및 폴리아제티디늄 화합물로부터 선택되는, 방법.5. The method of paragraph 1, wherein the symmetric crosslinking agent is selected from diacrylates, bis(acrylamides), diepoxides and polyazetidinium compounds.

6. 단락 1에 있어서, 대칭성 가교제가 하기로부터 선택되는, 방법:6. The method of paragraph 1, wherein the symmetric crosslinking agent is selected from:

화학식 삽입 바람Insert chemical formula

Figure 112017119345926-pct00032
식 중 R4는 (CH2)t이고, 및 t는 1, 2, 또는 3임;
Figure 112017119345926-pct00032
where R 4 is (CH 2 ) t , and t is 1, 2, or 3;

Figure 112017119345926-pct00033
식 중 x는 1 내지 약 100임;
Figure 112017119345926-pct00033
where x is from 1 to about 100;

Figure 112017119345926-pct00034
식 중 y는 1 내지 약 100임;
Figure 112017119345926-pct00034
where y is from 1 to about 100;

Figure 112017119345926-pct00035
식 중 x' + y'는 1 내지 약 100임;
Figure 112017119345926-pct00035
where x' + y' is 1 to about 100;

Figure 112017119345926-pct00036
식 중 z는 1 내지 약 100임;
Figure 112017119345926-pct00036
where z is from 1 to about 100;

Figure 112017119345926-pct00037
식 중 q/p 비는 약 10 내지 약 1000임;
Figure 112017119345926-pct00037
wherein the q/p ratio is from about 10 to about 1000;

아크릴레이트 모노머, 메타크릴레이트 모노머, 알켄 모노머, 또는 디엔 모노머의,

Figure 112017119345926-pct00038
로부터 선택된 아제티디늄-작용화된 모노머와의 코폴리머, 및 이들의 조합, 여기에서 코폴리머에서 아제티디늄-작용화된 모노머 대 아크릴레이트 모노머, 메타크릴레이트 모노머, 알켄 모노머, 또는 디엔 모노머의 분획이 약 0.1% 내지 약 12%임; 및 이들의 임의의 조합.of acrylate monomers, methacrylate monomers, alkene monomers, or diene monomers,
Figure 112017119345926-pct00038
copolymers with azetidinium-functionalized monomers selected from, and combinations thereof, wherein in the copolymer the azetidinium-functionalized monomer is selected from The fraction is from about 0.1% to about 12%; and any combination thereof.

7. 단락 1에 있어서, 대칭성 가교제가 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드, N,N'-메틸렌-비스-메타크릴아미드, 폴리(에틸렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 폴리(프로필렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리아제티디늄 화합물 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는, 방법.7. The method of paragraph 1, wherein the symmetric crosslinking agent is N,N'-methylene-bis-acrylamide, N,N'-methylene-bis-methacrylamide, poly(ethylene glycol) diglycidyl ether, poly(propylene glycol) ) selected from diglycidyl ether, polyethylene glycol diacrylate, polyazetidinium compounds, and any combinations thereof.

8. 단락 1에 있어서, 에피할로히드린이 에피클로로히드린, 에피브로모히드린, 및 에피아이오도히드린으로부터 선택되는, 방법.8. The method of paragraph 1, wherein the epihalohydrin is selected from epichlorohydrin, epibromohydrin, and epiiodohydrin.

9. 단락 8에 있어서, 에피할로히드린이 에피클로로히드린인, 방법.9. The method of paragraph 8, wherein the epihalohydrin is epichlorohydrin.

10. 단락 1에 있어서, 대칭성 가교제로 처리에 앞서, 동안, 또는 이후 단일작용성 변형제와 폴리아민의 반응을 추가로 포함하는, 방법.10. The method of paragraph 1, further comprising reacting the polyamine with a monofunctional modifier prior to, during, or after treatment with the symmetric crosslinking agent.

11. 단락 10에 있어서, 단일작용성 변형제가 중성 또는 양이온성 아크릴레이트 화합물, 중성 또는 양이온성 아크릴아미드 화합물, 아크릴로니트릴 화합물, 모노-에폭사이드 화합물, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는, 방법.11. The method of paragraph 10, wherein the monofunctional modifier is selected from neutral or cationic acrylate compounds, neutral or cationic acrylamide compounds, acrylonitrile compounds, mono-epoxide compounds, or combinations thereof.

12. 단락 10에 있어서, 단일작용성 변형제가 알킬 아크릴레이트, 아크릴아미드, 알킬 아크릴아미드, 디알킬 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 2-알킬 옥시란, 2-(알릴옥시알킬)옥시란, 하이드록시알킬 아크릴레이트, ω-(아크릴로일옥시)-알킬트리메틸암모늄 화합물, ω-(아크릴아미도)-알킬트리메틸암모늄 화합물, 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는, 방법.12. The method of paragraph 10, wherein the monofunctional modifier is alkyl acrylate, acrylamide, alkyl acrylamide, dialkyl acrylamide, acrylonitrile, 2-alkyl oxirane, 2-(allyloxyalkyl)oxirane, hydroxyl A method selected from alkyl acrylates, ω-(acryloyloxy)-alkyltrimethylammonium compounds, ω-(acrylamido)-alkyltrimethylammonium compounds, and any combinations thereof.

13. 단락 10에 있어서, 단일작용성 변형제가 적어도 하나의 하기를 포함하는, 방법: 메틸 아크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 2-메틸옥시란, 2-에틸옥시란, 2-프로필옥시란, 2-(알릴옥시메틸)옥시란, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-(2-하이드록시에톡시)에틸 아크릴레이트, 2-(아크릴로일옥시)-N,N,N-트리메틸에탄아미늄, 3-(아크릴로일옥시)-N,N,N-트리메틸프로판-1-아미늄, 2-아크릴아미도-N,N,N-트리메틸에탄아미늄, 3-아크릴아미도-N,N,N-트리메틸프로판-1-아미늄, 및 1-이소프로필-3-(메타크릴로일옥시)-1-메틸아제티디늄 클로라이드.13. The method of paragraph 10, wherein the monofunctional modifier comprises at least one of the following: methyl acrylate, alkyl acrylate, acrylamide, N-methylacrylamide, N,N-dimethylacrylamide, acrylonitrile. , 2-methyloxirane, 2-ethyloxirane, 2-propyloxirane, 2-(allyloxymethyl)oxirane, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl acrylate , 2-(acryloyloxy)-N,N,N-trimethylethanaminium, 3-(acryloyloxy)-N,N,N-trimethylpropane-1-aminium, 2-acrylamido- N,N,N-trimethylethanaminium, 3-acrylamido-N,N,N-trimethylpropane-1-aminium, and 1-isopropyl-3-(methacryloyloxy)-1-methyl Azetidinium chloride.

14. 단락 1에 있어서, 수지에서 아제티디늄 이온 대 2차 아민 모이어티의 비가 약 0.4 내지 약 1.0인, 방법.14. The method of paragraph 1, wherein the ratio of azetidinium ions to secondary amine moieties in the resin is from about 0.4 to about 1.0.

15. 단락 1에 있어서, 1,3-디클로로-2-프로판올 (1,3-DCP)의 농도가 약 15,000 ppm 미만인, 방법.15. The method of paragraph 1, wherein the concentration of 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP) is less than about 15,000 ppm.

16. 단락 1에 있어서, 수지의 pH가 산을 이용하여 조정되는, 방법.16. The method of paragraph 1, wherein the pH of the resin is adjusted using an acid.

17. 단락 16에 있어서, 산이 아세트산, 포름산, 염산, 인산, 황산, 유기 산 또는 무기산 또는 이들의 조합인, 방법.17. The method of paragraph 16, wherein the acid is acetic acid, formic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, an organic acid or an inorganic acid, or a combination thereof.

18. 단락 16에 있어서, 수지의 pH가 약 pH 2.0 내지 약 pH 4.5로 조정되는, 방법.18. The method of paragraph 16, wherein the pH of the resin is adjusted to about pH 2.0 to about pH 4.5.

19. 단락 1에 있어서, 수지의 고형물 함량이 약 10% 내지 약 50% 조정되는, 방법.19. The method of paragraph 1, wherein the solids content of the resin is adjusted from about 10% to about 50%.

20. 단락 1에 있어서, 수지가 고형물의 약 1.0 내지 약 4.0 mEq/g의 전하 밀도를 갖는, 방법.20. The method of paragraph 1, wherein the resin has a charge density of from about 1.0 to about 4.0 mEq/g of solids.

21. 단락 1에 있어서, 수지가 약 0.5 내지 약 0.9인 아제티디늄 이온 대 아미드 잔기의 비를 갖는, 방법.21. The method of paragraph 1, wherein the resin has a ratio of azetidinium ions to amide moieties from about 0.5 to about 0.9.

22. 단락 1에 있어서, 수지가 약 0.02 × 106 내지 약 3.0 × 106의 분자량을 갖는, 방법.22. The method of paragraph 1, wherein the resin has a molecular weight of from about 0.02 x 10 6 to about 3.0 x 10 6 .

23. 단락 1에 있어서, 수지가 약 1,800 내지 약 3,500의 아제티디늄 당량을 갖는, 방법.23. The method of paragraph 1, wherein the resin has an azetidinium equivalent weight of about 1,800 to about 3,500.

24. 단락 1에 있어서, 수지가 약 10,000 ppm 미만의 1,3-디클로로-2-프로판올 (1,3-DCP) 함량을 갖는, 방법.24. The method of paragraph 1, wherein the resin has a 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP) content of less than about 10,000 ppm.

25. 수지가 하기 단계를 포함하는 방법으로 제조되는, 수지를 포함하는 조성물: a) 폴리아민을 대칭성 가교제와 반응시켜 부분적으로 가교된 폴리아민을 생산하는 단계; b) 부분적으로 가교된 폴리아민에 에피할로히드린을 첨가하여 할로히드린-작용화된 폴리머를 생산하는 단계; 및 c) 할로히드린-작용화된 폴리머를 고리화하여 아제티디늄 모이어티를 갖는 수지를 형성하는 단계.25. A composition comprising a resin, wherein the resin is prepared by a method comprising the following steps: a) reacting the polyamine with a symmetric crosslinking agent to produce a partially crosslinked polyamine; b) adding epihalohydrin to the partially crosslinked polyamine to produce a halohydrin-functionalized polymer; and c) cyclizing the halohydrin-functionalized polymer to form a resin with azetidinium moieties.

26. 단락 25에 있어서, 폴리아민이 하기 구조를 갖는, 조성물:26. The composition of paragraph 25, wherein the polyamine has the structure:

Figure 112017119345926-pct00039
Figure 112017119345926-pct00039

식 중 R은 알킬, 하이드록시알킬, 아민, 아미드, 아릴, 헤테로아릴 또는 사이클로알킬이고 w는 1 내지 약 10,000이다.wherein R is alkyl, hydroxyalkyl, amine, amide, aryl, heteroaryl, or cycloalkyl and w is from 1 to about 10,000.

27. 단락 25에 있어서, 폴리아민이 약 2,000 내지 약 1,000,000의 분자량을 갖는, 조성물.27. The composition of paragraph 25, wherein the polyamine has a molecular weight of about 2,000 to about 1,000,000.

28. 단락 27에 있어서, 폴리아민이 약 10,000 내지 약 200,000의 분자량을 갖는, 조성물.28. The composition of paragraph 27, wherein the polyamine has a molecular weight of about 10,000 to about 200,000.

29. 단락 25에 있어서, 대칭성 가교제가 디아크릴레이트, 비스(아크릴아미드), 디에폭사이드 및 폴리아제티디늄 화합물로부터 선택되는, 조성물.29. The composition of paragraph 25, wherein the symmetric crosslinking agent is selected from diacrylates, bis(acrylamides), diepoxides and polyazetidinium compounds.

30. 단락 25에 있어서, 대칭성 가교제가 하기로부터 선택되는, 조성물:30. The composition of paragraph 25, wherein the symmetric crosslinking agent is selected from:

화학식 삽입 바람Insert chemical formula

Figure 112017119345926-pct00040
식 중 R4는 (CH2)t이고, 및 t는 1, 2, 또는 3임;
Figure 112017119345926-pct00040
where R 4 is (CH 2 ) t , and t is 1, 2, or 3;

Figure 112017119345926-pct00041
식 중 x는 1 내지 약 100임;
Figure 112017119345926-pct00041
where x is from 1 to about 100;

Figure 112017119345926-pct00042
식 중 y는 1 내지 약 100임;
Figure 112017119345926-pct00042
where y is from 1 to about 100;

Figure 112017119345926-pct00043
식 중 x' + y'는 1 내지 약 100임;
Figure 112017119345926-pct00043
where x' + y' is 1 to about 100;

Figure 112017119345926-pct00044
식 중 z는 1 내지 약 100임;
Figure 112017119345926-pct00044
where z is from 1 to about 100;

Figure 112017119345926-pct00045
식 중 q/p 비는 약 10 내지 약 1000임;
Figure 112017119345926-pct00045
wherein the q/p ratio is from about 10 to about 1000;

아크릴레이트 모노머, 메타크릴레이트 모노머, 알켄 모노머, 또는 디엔 모노머의,

Figure 112017119345926-pct00046
로부터 선택된 아제티디늄-작용화된 모노머와의 코폴리머, 및 이들의 조합, 여기에서 코폴리머에서 아제티디늄-작용화된 모노머 대 아크릴레이트 모노머, 메타크릴레이트 모노머, 알켄 모노머, 또는 디엔 모노머의 분획이 약 0.1% 내지 약 12%임; 및 이들의 임의의 조합.of acrylate monomers, methacrylate monomers, alkene monomers, or diene monomers,
Figure 112017119345926-pct00046
copolymers with azetidinium-functionalized monomers selected from, and combinations thereof, wherein in the copolymer the azetidinium-functionalized monomer is selected from The fraction is from about 0.1% to about 12%; and any combination thereof.

31. 단락 25에 있어서, 대칭성 가교제가 N,N'-메틸렌-비스-아크릴아미드, N,N'-메틸렌-비스-메타크릴아미드, 폴리(에틸렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 폴리(프로필렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리아제티디늄 화합물 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는, 조성물.31. The method of paragraph 25, wherein the symmetric crosslinking agent is N,N'-methylene-bis-acrylamide, N,N'-methylene-bis-methacrylamide, poly(ethylene glycol) diglycidyl ether, poly(propylene glycol) ) a composition selected from diglycidyl ether, polyethylene glycol diacrylate, polyazetidinium compounds, and any combinations thereof.

32. 단락 25에 있어서, 에피할로히드린이 에피클로로히드린, 에피브로모히드린, 및 에피아이오도히드린으로부터 선택되는, 조성물.32. The composition of paragraph 25, wherein the epihalohydrin is selected from epichlorohydrin, epibromohydrin, and epiiodohydrin.

33. 단락 32에 있어서, 에피할로히드린이 에피클로로히드린인, 조성물.33. The composition of paragraph 32, wherein the epihalohydrin is epichlorohydrin.

34. 단락 25에 있어서, 방법이 하기 단계를 추가로 포함하는, 조성물: 대칭성 가교제로 처리에 앞서, 동안, 또는 이후 단일작용성 변형제와 폴리아민을 반응시키는 단계.34. The composition of paragraph 25, wherein the method further comprises the steps of: reacting the polyamine with the monofunctional modifier before, during, or after treatment with the symmetrical crosslinker.

35. 단락 34에 있어서, 단일작용성 변형제가 중성 또는 양이온성 아크릴레이트 화합물, 중성 또는 양이온성 아크릴아미드 화합물, 아크릴로니트릴 화합물, 모노-에폭사이드 화합물, 또는 이들의 조합으로부터 선택되는, 조성물.35. The composition of paragraph 34, wherein the monofunctional modifier is selected from a neutral or cationic acrylate compound, a neutral or cationic acrylamide compound, an acrylonitrile compound, a mono-epoxide compound, or combinations thereof.

36. 단락 34에 있어서, 단일작용성 변형제가 알킬 아크릴레이트, 아크릴아미드, 알킬 아크릴아미드, 디알킬 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 2-알킬 옥시란, 2-(알릴옥시알킬)옥시란, 하이드록시알킬 아크릴레이트, ω-(아크릴로일옥시)-알킬트리메틸암모늄 화합물, ω-(아크릴아미도)-알킬트리메틸암모늄 화합물, 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는, 조성물.36. The method of paragraph 34, wherein the monofunctional modifier is alkyl acrylate, acrylamide, alkyl acrylamide, dialkyl acrylamide, acrylonitrile, 2-alkyl oxirane, 2-(allyloxyalkyl)oxirane, hydroxyl A composition selected from alkyl acrylates, ω-(acryloyloxy)-alkyltrimethylammonium compounds, ω-(acrylamido)-alkyltrimethylammonium compounds, and any combinations thereof.

37. 단락 34에 있어서, 단일작용성 변형제가 적어도 하나의 하기를 포함하는, 조성물: 메틸 아크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 2-메틸옥시란; 2-에틸옥시란, 2-프로필옥시란, 2-(알릴옥시메틸)옥시란, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-(2-하이드록시에톡시)에틸 아크릴레이트, 2-(아크릴로일옥시)-N,N,N-트리메틸에탄아미늄, 3-(아크릴로일옥시)-N,N,N-트리메틸프로판-1-아미늄; 2-아크릴아미도-N,N,N-트리메틸에탄아미늄, 3-아크릴아미도-N,N,N-트리메틸프로판-1-아미늄, 및 1-이소프로필-3-(메타크릴로일옥시)-1-메틸아제티디늄 클로라이드.37. The composition of paragraph 34, wherein the monofunctional modifier comprises at least one of the following: methyl acrylate, alkyl acrylate, acrylamide, N-methylacrylamide, N,N-dimethylacrylamide, acrylonitrile. , 2-methyloxirane; 2-ethyloxirane, 2-propyloxirane, 2-(allyloxymethyl)oxirane, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl acrylate, 2-(acryloyl oxide) Si)-N,N,N-trimethylethanaminium, 3-(acryloyloxy)-N,N,N-trimethylpropane-1-aminium; 2-acrylamido-N,N,N-trimethylethanaminium, 3-acrylamido-N,N,N-trimethylpropane-1-aminium, and 1-isopropyl-3-(methacryloyl oxide Si)-1-methylazetidinium chloride.

38. 단락 25에 있어서, 수지에서 아제티디늄 이온 대 2차 아민 모이어티의 비가 약 0.4 내지 약 1.0인, 조성물.38. The composition of paragraph 25, wherein the ratio of azetidinium ions to secondary amine moieties in the resin is from about 0.4 to about 1.0.

39. 단락 25에 있어서, 1,3-디클로로-2-프로판올 (1,3-DCP)의 농도가 약 15,000 ppm 미만인, 조성물.39. The composition of paragraph 25, wherein the concentration of 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP) is less than about 15,000 ppm.

40. 단락 25에 있어서, 수지의 pH가 산을 이용하여 조정되는, 조성물.40. The composition of paragraph 25, wherein the pH of the resin is adjusted using an acid.

41. 단락 40에 있어서, 산이 아세트산, 포름산, 염산, 인산, 황산, 유기 또는 무기산 또는 이들의 조합인, 조성물.41. The composition of paragraph 40, wherein the acid is acetic acid, formic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, an organic or inorganic acid, or a combination thereof.

42. 단락 40에 있어서, 수지의 pH가 약 pH 2.0 내지 약 pH 4.5로 조정되는, 조성물.42. The composition of paragraph 40, wherein the pH of the resin is adjusted to about pH 2.0 to about pH 4.5.

43. 단락 25에 있어서, 수지의 고형물 함량이 약 10% 내지 약 50% 조정되는, 조성물.43. The composition of paragraph 25, wherein the solids content of the resin is adjusted from about 10% to about 50%.

44. 단락 25에 있어서, 수지가 고형물의 약 1.0 내지 약 4.0 mEq/g의 전하 밀도를 갖는, 조성물.44. The composition of paragraph 25, wherein the resin has a charge density of from about 1.0 to about 4.0 mEq/g of solids.

45. 하기 특징의 적어도 3개를 갖는, 조성물: a) 고형물의 약 1.0 내지 약 4.0 mEq/g의 전하 밀도; b) 수지에서 아제티디늄 이온 대 아미드 잔기의 비가 약 0.5 내지 약 O.9임.; c) 분자량 약 0.1 × 106 내지 약 3.0 × 106; d) 아제티디늄 당량 약 1,800 내지 약 3,500; 및 e) 고형물 함량이 약 25%인 경우 약 10,000 ppm 미만의 1,3-디클로로-2-프로판올 (1,3-DCP) 함량.45. A composition having at least three of the following characteristics: a) a charge density of about 1.0 to about 4.0 mEq/g of solids; b) the ratio of azetidinium ions to amide moieties in the resin is from about 0.5 to about 0.9; c) molecular weight of about 0.1 × 10 6 to about 3.0 × 10 6 ; d) azetidinium equivalents from about 1,800 to about 3,500; and e) a 1,3-dichloro-2-propanol (1,3-DCP) content of less than about 10,000 ppm when the solids content is about 25%.

46. 단락 25-45 중 어느 하나의 조성물로 강화된 종이.46. Paper reinforced with the composition of any of paragraphs 25-45.

47. 하기 단계에 의해 제조된 수지 조성물로 종이를 제조하는데 사용된 펄프 섬유 처리 단계를 포함하는, 습윤 강도를 부여하기 위한 종이의 처리 방법: a) 폴리아민을 대칭성 가교제와 반응시켜 부분적으로 가교된 폴리아민을 생산하는 단계; b) 부분적으로 가교된 폴리아민에 에피할로히드린을 첨가하여 할로히드린-작용화된 폴리머를 생산하는 단계; 및 c) 할로히드린-작용화된 폴리머를 고리화하여 아제티디늄 모이어티를 갖는 수지를 형성하는 단계.47. A method of treating paper to impart wet strength, comprising the step of treating the pulp fibers used to make the paper with a resin composition prepared by the following steps: a) Partially crosslinked polyamines by reacting the polyamines with a symmetrical crosslinking agent. producing a; b) adding epihalohydrin to the partially crosslinked polyamine to produce a halohydrin-functionalized polymer; and c) cyclizing the halohydrin-functionalized polymer to form a resin with azetidinium moieties.

48. 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민을 포함하고 아제티디늄 이온을 갖는 강도 수지로서, 브릿징 모이어티가 디이소시아네이트, 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온, 이무수물, 디아실 할라이드, 디에논, 디알킬 할라이드, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함하는 기능적으로 대칭성 가교제로부터 유래되는, 강도 수지.48. A strength resin comprising a polyamine partially crosslinked with a bridging moiety and having azetidinium ions, wherein the bridging moiety is diisocyanate, 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione, dianhydride A strength resin derived from a functionally symmetric crosslinker comprising water, diacyl halide, dienon, dialkyl halide, or any mixture thereof.

49. 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민을 포함하고 아제티디늄 이온을 갖는 강도 수지와 섬유의 접촉 단계를 포함하는, 종이의 강화 방법으로서, 브릿징 모이어티가 디이소시아네이트, 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온, 이무수물, 디아실 할라이드, 디에논, 디알킬 할라이드, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함하는 기능적으로 대칭성 가교제로부터 유래되는, 방법.49. A method of reinforcing paper comprising the step of contacting fibers with a strength resin comprising a polyamine partially crosslinked with bridging moieties and having azetidinium ions, wherein the bridging moieties are diisocyanates, 1,3- A method derived from a functionally symmetric crosslinker comprising dialkyldiazetidine-2,4-dione, dianhydride, diacyl halide, dienon, dialkyl halide, or any mixture thereof.

50. 하기 단계를 포함하는, 강도 수지의 제조 방법: 폴리아민 및 기능적으로 대칭성 가교제를 반응시켜 부분적으로 가교된 폴리아민을 생산하는 단계로서, 여기에서 기능적으로 대칭성 가교제가 디이소시아네이트, 1,3-디알킬 디아제티딘-2,4-디온, 이무수물, 디아실 할라이드, 디에논, 디알킬 할라이드, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함하는, 단계; 및 부분적으로 가교된 폴리아민을 에피할로히드린과 반응시켜 아제티디늄 이온을 갖는 강도 수지를 생산하는 단계.50. A method for producing a strength resin comprising the following steps: reacting a polyamine and a functionally symmetrical crosslinker to produce a partially crosslinked polyamine, wherein the functionally symmetrical crosslinker is a diisocyanate, 1,3-dialkyl A step comprising diazetidine-2,4-dione, dianhydride, diacyl halide, dienon, dialkyl halide, or any mixture thereof; and reacting the partially crosslinked polyamine with epihalohydrin to produce a strength resin with azetidinium ions.

51. 단락 48 내지 50 중 어느 하나에 있어서, 기능적으로 대칭성 가교제가 디이소시안테(diisocyante)를 포함하는, 강도 수지 또는 방법.51. The strength resin or method of any of paragraphs 48-50, wherein the functionally symmetric crosslinker comprises a diisocyante.

52. 단락 48 내지 51 중 어느 하나에 있어서, 디이소시아네이트가 블록킹된 디이소시아네이트인, 강도 수지 또는 방법.52. The strength resin or method of any of paragraphs 48 to 51, wherein the diisocyanate is a blocked diisocyanate.

53. 단락 48 내지 52 중 어느 하나에 있어서, 기능적으로 대칭성 가교제가 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온을 포함하는, 강도 수지 또는 방법.53. The strength resin or method of any of paragraphs 48 to 52, wherein the functionally symmetric crosslinker comprises 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione.

54. 단락 48 내지 53 중 어느 하나에 있어서, 기능적으로 대칭성 가교제가 이무수물을 포함하는, 강도 수지 또는 방법.54. The strength resin or method of any of paragraphs 48-53, wherein the functionally symmetric crosslinker comprises a dianhydride.

55. 단락 48 내지 54 중 어느 하나에 있어서, 기능적으로 대칭성 가교제가 디아실 할라이드를 포함하는, 강도 수지 또는 방법.55. The strength resin or method of any of paragraphs 48-54, wherein the functionally symmetric crosslinker comprises a diacyl halide.

56. 단락 48 내지 55 중 어느 하나에 있어서, 기능적으로 대칭성 가교제가 디에논을 포함하는, 강도 수지 또는 방법.56. The strength resin or method of any of paragraphs 48-55, wherein the functionally symmetric crosslinker comprises a dienone.

57. 단락 48 내지 56 중 어느 하나에 있어서, 기능적으로 대칭성 가교제가 디알킬 할라이드를 포함하는, 강도 수지 또는 방법.57. The strength resin or method of any of paragraphs 48-56, wherein the functionally symmetric crosslinker comprises a dialkyl halide.

58. 단락 48 내지 57 중 어느 하나에 있어서, 기능적으로 대칭성 가교제가 디아크릴레이트 화합물, 비스(아크릴아미드) 화합물, 디에폭사이드 화합물, 폴리아제티디늄 화합물, N,N'-메틸렌-비스-메타크릴아미드, 폴리(알킬렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 또는 이들의 임의의 혼합물을 추가로 포함하는, 강도 수지 또는 방법.58. The method of any one of paragraphs 48 to 57, wherein the functionally symmetric crosslinking agent is a diacrylate compound, a bis(acrylamide) compound, a diepoxide compound, a polyazetidinium compound, N,N'-methylene-bis-methacryl. The strength resin or method further comprising an amide, poly(alkylene glycol) diglycidyl ether, or any mixture thereof.

59. 단락 48 내지 58 중 어느 하나에 있어서, 폴리아민이 폴리아미도아민을 포함하는, 강도 수지 또는 방법.59. The strength resin or method of any of paragraphs 48-58, wherein the polyamine comprises a polyamidoamine.

60. 단락 48 내지 59 중 어느 하나에 있어서, 아제티디늄 이온이 에피할로히드린 및 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민의 반응에 의해 형성되는, 강도 수지 또는 방법.60. The strength resin or method of any one of paragraphs 48 to 59, wherein the azetidinium ion is formed by reaction of an epihalohydrin and a polyamine partially crosslinked with bridging moieties.

61. 단락 48 내지 60 중 어느 하나에 있어서, 강도 수지가 고형물의 2.25 mEq/g 내지 고형물의 3.5 mEq/g의 전하 밀도를 갖는, 강도 수지 또는 방법.61. The strength resin or method of any of paragraphs 48-60, wherein the strength resin has a charge density of from 2.25 mEq/g of solids to 3.5 mEq/g of solids.

62. 단락 48 내지 61 중 어느 하나에 있어서, 강도 수지가 2,000 내지 3,500의 아제티디늄 당량을 갖는, 강도 수지 또는 방법.62. The strength resin or method of any of paragraphs 48-61, wherein the strength resin has an azetidinium equivalent weight of 2,000 to 3,500.

63. 단락 48 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 강도 수지가 900,000 내지 1,700,000의 중량 평균 분자량을 갖는, 강도 수지 또는 방법.63. The strength resin or method of any of paragraphs 48-62, wherein the strength resin has a weight average molecular weight of 900,000 to 1,700,000.

64. 단락 48 내지 63 중 어느 하나에 있어서, 강도 수지가 10,000 ppm 미만의 1,3-디클로로-2-프로판올을 함유하는, 강도 수지 또는 방법.64. The strength resin or method of any of paragraphs 48-63, wherein the strength resin contains less than 10,000 ppm 1,3-dichloro-2-propanol.

65. 단락 48 내지 60 중 어느 하나에 있어서, 강도 수지가 고형물의 2.25 mEq/g 내지 고형물의 3.5 mEq/g의 전하 밀도, 2,000 내지 3,500의 아제티디늄 당량, 900,000 내지 1,700,000의 중량 평균 분자량을 갖고, 10,000 ppm 미만의 1,3-디클로로-2-프로판올을 함유하는, 강도 수지 또는 방법.65. The method of any one of paragraphs 48-60, wherein the strength resin has a charge density of between 2.25 mEq/g of solids and 3.5 mEq/g of solids, an azetidinium equivalent weight of between 2,000 and 3,500, and a weight average molecular weight of between 900,000 and 1,700,000. , a strength resin or method containing less than 10,000 ppm of 1,3-dichloro-2-propanol.

66. 단락 48 내지 65 중 어느 하나에 있어서, 기능적으로 대칭성 가교제가 디-아크릴레이트 화합물, 비스(아크릴아미드) 화합물, 디-에폭사이드 화합물, 폴리아제티디늄 화합물, N,N'-메틸렌-비스-메타크릴아미드, 및 폴리(알킬렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 또는 이들의 임의의 혼합물을 추가로 포함하는, 강도 수지 또는 방법.66. The method of any one of paragraphs 48 to 65, wherein the functionally symmetric crosslinking agent is a di-acrylate compound, a bis(acrylamide) compound, a di-epoxide compound, a polyazetidinium compound, N,N'-methylene-bis- A strength resin or method further comprising methacrylamide, and poly(alkylene glycol) diglycidyl ether, or any mixtures thereof.

특정 구현예 및 특징은 수치 상한의 세트 및 수치 하한의 세트를 이용하여 기재되고 있다. 임의의 두 값의 조합, 예를 들면, 임의의 상한값과 임의의 하한값의 조합, 임의의 두 하한값의 조합, 및/또는 임의의 두 상한값의 조합을 포함하는 범위가 달리 나타내지 않는 한 고려되는 것이 인정되어야 한다. 특정 하한, 상한 및 범위는 아래 하나 이상의 청구항에 나타난다. 전체 수치는 "약" 또는 "대략" 표시된 값이고, 당해 분야의 숙련가에 의해 예상될 실험적 오차 및 변동을 고려한다.Certain implementations and features have been described using a set of upper numerical limits and a set of lower numerical limits. It is recognized that ranges including combinations of any two values, such as a combination of any upper value and an arbitrary lower value, a combination of any two lower values, and/or a combination of any two upper values, are considered unless otherwise indicated. It has to be. Specific lower limits, upper limits and ranges appear in one or more claims below. All values are expressed as “about” or “approximately” and take into account experimental errors and variations that would be expected by a person skilled in the art.

다양한 용어들이 상기 한정되고 있다. 청구항에서 사용된 용어가 상기 한정되지 않는 정도로, 당업자가 적어도 하나의 인쇄된 공보 또는 발행된 특허에서 반영된 대로 그 용어를 제공하고 있는 가장 넓은 정의가 제공되어야 한다. 그리고 적용가능하면, 본원에서 인용된 전체 특허, 시험 절차, 및 다른 문서는 상기 개시내용이 본원과 일치하는 정도로 그리고 상기 편입이 허용되는 전체 관할영역에 대하여 참고로 완전히 편입된다.Various terms are defined above. To the extent that a term used in a claim is not limited above, the broadest definition given to that term by one of ordinary skill in the art as reflected in at least one printed publication or issued patent should be given. and, where applicable, the entire patents, test procedures, and other documents cited herein are fully incorporated by reference to the extent such disclosure is consistent with this application and for all jurisdictions in which such incorporation is permitted.

전술이 특정 예시적인 구현예에 관한 것인 반면, 본 발명의 다른 및 추가 구현예는 이의 기본 범위에서 이탈 없이 고안될 수 있고, 이의 범위는 뒤따르는 청구항에 의해 결정된다.While the foregoing is directed to specific example implementations, other and further embodiments of the invention may be devised without departing from its basic scope, which scope is determined by the claims that follow.

Claims (20)

브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민을 포함하는 강도 수지로서, 상기 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민이 아제티디늄 이온을 갖고, 상기 브릿징 모이어티가 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온, 디에논, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 기능적으로 대칭성 가교제로부터 유래되는, 강도 수지.A strength resin comprising a polyamine partially crosslinked with a bridging moiety, wherein the polyamine partially crosslinked with a bridging moiety has an azetidinium ion, and the bridging moiety is 1,3-dialkyldiazety. A strength resin derived from a functionally symmetric crosslinker comprising dine-2,4-dione, dienon, or mixtures thereof. 제 1항에 있어서, 상기 기능적으로 대칭성 가교제가 추가로 디-아크릴레이트 화합물, 비스(아크릴아미드) 화합물, 디-에폭사이드 화합물, 폴리아제티디늄 화합물, N,N'-메틸렌-비스-메타크릴아미드, 및 폴리(알킬렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 디이소시아네이트, 이무수물, 디아실 할라이드, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함하는, 강도 수지.The method of claim 1, wherein the functionally symmetric crosslinking agent further comprises a di-acrylate compound, a bis(acrylamide) compound, a di-epoxide compound, a polyazetidinium compound, N,N'-methylene-bis-methacrylamide. , and poly(alkylene glycol) diglycidyl ether, diisocyanate, dianhydride, diacyl halide, or any mixture thereof. 제 1항에 있어서, 상기 기능적으로 대칭성 가교제가 상기 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온을 포함하는, 강도 수지.The strength resin of claim 1 , wherein the functionally symmetric crosslinking agent comprises the 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione. 제 1항에 있어서, 상기 기능적으로 대칭성 가교제가 상기 디에논을 포함하는, 강도 수지.The strength resin of claim 1 , wherein the functionally symmetric crosslinking agent comprises the dienone. 제 1항에 있어서, 상기 기능적으로 대칭성 가교제가 디알킬 할라이드를 추가로 포함하는, 강도 수지.The strength resin of claim 1 , wherein the functionally symmetric crosslinking agent further comprises a dialkyl halide. 제 1항에 있어서, 상기 폴리아민이 폴리아미도아민을 포함하는, 강도 수지.The strength resin of claim 1, wherein the polyamine comprises a polyamidoamine. 제 1항에 있어서, 상기 아제티디늄 이온이 상기 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 상기 폴리아민 및 에피할로히드린의 반응에 의해 형성되는, 강도 수지.The strength resin of claim 1, wherein the azetidinium ion is formed by reaction of the polyamine and epihalohydrin partially crosslinked with the bridging moiety. 제 1항에 있어서, 상기 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민이 고형물의 2.25 mEq/g 내지 고형물의 3.5 mEq/g의 전하 밀도를 갖는, 강도 수지.The strength resin of claim 1, wherein the polyamine partially crosslinked with bridging moieties has a charge density of from 2.25 mEq/g of solids to 3.5 mEq/g of solids. 제 1항에 있어서, 상기 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민이 2,000 내지 3,500의 아제티디늄 당량을 갖는, 강도 수지.The strength resin of claim 1, wherein the polyamine partially crosslinked with bridging moieties has an azetidinium equivalent weight of 2,000 to 3,500. 제 1항에 있어서, 상기 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민이 900,000 내지 1,700,000의 중량 평균 분자량을 갖는, 강도 수지.The strength resin of claim 1, wherein the polyamine partially crosslinked with bridging moieties has a weight average molecular weight of 900,000 to 1,700,000. 제 1항에 있어서, 상기 강도 수지가 10,000 ppm 미만의 1,3-디클로로-2-프로판올을 함유하는, 강도 수지.The strength resin of claim 1, wherein the strength resin contains less than 10,000 ppm of 1,3-dichloro-2-propanol. 제 1항에 있어서, 상기 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민이 고형물의 2.25 mEq/g 내지 고형물의 3.5 mEq/g의 전하 밀도, 2,000 내지 3,500의 아제티디늄 당량, 및 900,000 내지 1,700,000의 중량 평균 분자량을 갖고, 상기 강도 수지가 10,000 ppm 미만의 1,3-디클로로-2-프로판올을 함유하는, 강도 수지.2. The method of claim 1, wherein the polyamine partially crosslinked with bridging moieties has a charge density of 2.25 mEq/g of solids to 3.5 mEq/g of solids, an azetidinium equivalent of 2,000 to 3,500, and a weight of 900,000 to 1,700,000. A strength resin having an average molecular weight, wherein the strength resin contains less than 10,000 ppm of 1,3-dichloro-2-propanol. 하기 단계를 포함하는, 강도 수지의 제조 방법:
폴리아민 및 기능적으로 대칭성 가교제를 반응시켜 부분적으로 가교된 폴리아민을 생산하는 단계로서, 상기 기능적으로 대칭성 가교제가 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온, 디에논, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 단계; 및
상기 부분적으로 가교된 폴리아민을 에피할로히드린과 반응시켜 아제티디늄 이온을 갖는 부분적으로 가교된 폴리아민을 생산하는 단계.
Method for producing strength resin, comprising the following steps:
A step of producing a partially cross-linked polyamine by reacting a polyamine and a functionally symmetric cross-linking agent, wherein the functionally symmetric cross-linking agent is 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione, dienone, or a mixture thereof. comprising: steps; and
Reacting the partially cross-linked polyamine with epihalohydrin to produce a partially cross-linked polyamine having azetidinium ions.
제 13항에 있어서, 상기 아제티디늄 이온을 갖는 부분적으로 가교된 폴리아민이 고형물의 2.25 mEq/g 내지 고형물의 3.5 mEq/g의 전하 밀도, 2,000 내지 3,500의 아제티디늄 당량 및 900,000 내지 1,700,000의 중량 평균 분자량을 갖고, 상기 강도 수지가 10,000 ppm 미만의 1,3-디클로로-2-프로판올을 함유하는, 방법.14. The method of claim 13, wherein the partially crosslinked polyamine having azetidinium ions has a charge density of 2.25 mEq/g of solids to 3.5 mEq/g of solids, an azetidinium equivalent weight of 2,000 to 3,500, and a weight of 900,000 to 1,700,000. average molecular weight, and wherein the strength resin contains less than 10,000 ppm of 1,3-dichloro-2-propanol. 제 14항에 있어서, 상기 기능적으로 대칭성 가교제가 추가로 디아크릴레이트 화합물, 비스(아크릴아미드) 화합물, 디에폭사이드 화합물, 폴리아제티디늄 화합물, N,N'-메틸렌-비스-메타크릴아미드, 폴리(알킬렌 글리콜) 디글리시딜 에테르, 디이소시아네이트, 이무수물, 디아실 할라이드, 또는 이들의 임의의 혼합물을 포함하는, 방법.The method of claim 14, wherein the functionally symmetric crosslinking agent is further selected from a diacrylate compound, a bis(acrylamide) compound, a diepoxide compound, a polyazetidinium compound, N,N'-methylene-bis-methacrylamide, poly (alkylene glycol) diglycidyl ether, diisocyanate, dianhydride, diacyl halide, or any mixture thereof. 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민을 포함하는 강도 수지와 섬유의 접촉 단계를 포함하는 종이의 강화 방법으로서, 상기 브릿징 모이어티로 부분적으로 가교된 폴리아민이 아제티디늄 이온을 갖고, 상기 브릿징 모이어티가 1,3-디알킬디아제티딘-2,4-디온, 디에논, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 기능적으로 대칭성 가교제로부터 유래되는, 방법.
A method of reinforcing paper comprising contacting fibers with a strength resin comprising a polyamine partially crosslinked with bridging moieties, wherein the polyamine partially crosslinked with bridging moieties has azetidinium ions, and The method of claim 1, wherein the ring moiety is derived from a functionally symmetric crosslinker comprising 1,3-dialkyldiazetidine-2,4-dione, dienon, or mixtures thereof.
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