KR20200037264A - 건조 중합체 적용 방법 - Google Patents

건조 중합체 적용 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200037264A
KR20200037264A KR1020207004153A KR20207004153A KR20200037264A KR 20200037264 A KR20200037264 A KR 20200037264A KR 1020207004153 A KR1020207004153 A KR 1020207004153A KR 20207004153 A KR20207004153 A KR 20207004153A KR 20200037264 A KR20200037264 A KR 20200037264A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
polymer
associative
mol
monomer units
Prior art date
Application number
KR1020207004153A
Other languages
English (en)
Inventor
로버트 엠. 로우
웨이구오 쳉
데이비드 조단
허칭 황
Original Assignee
에코랍 유에스에이 인코퍼레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에코랍 유에스에이 인코퍼레이티드 filed Critical 에코랍 유에스에이 인코퍼레이티드
Publication of KR20200037264A publication Critical patent/KR20200037264A/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/18—Reinforcing agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • D21H17/375—Poly(meth)acrylamide
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/18—Reinforcing agents
    • D21H21/20—Wet strength agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/22—Agents rendering paper porous, absorbent or bulky
    • D21H21/24—Surfactants
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/50—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/50—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
    • D21H21/52—Additives of definite length or shape
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/04—Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp

Abstract

저분자량 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 산업 공정 (예를 들어, 제지 공정)에 혼입시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 분말 또는 습윤화된 분말로 처리하는 단계를 포함하며, 상기 분말은 중합체 건조 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함하고, 상기 중합체 건조 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제) 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는다.

Description

건조 중합체 적용 방법
본 출원은 2017년 7월 31일자 출원된 미국 가출원 제62/539,032호를 우선권 주장하는 국제 (즉 PCT) 출원이며, 상기 출원의 개시 내용은 그 전문이 본원에 참조로서 인용된다.
비교적 저분자량 (예를 들어, 전형적으로 2 백만 달톤(Dalton) 미만)의 중합체는 다수의 산업 공정 (예를 들어, 채광(mining), 직물 또는 제지)에 일반적으로 사용된다. 예를 들어, 일부 저분자량 중합체는 제지 산업에서 시트의 강도를 개선시키는 것을 돕기 위해, 또는 직물 산업에서 섬유에 강도 및 정교함을 부여하기 위해 지력증강 보조제(strength aid)로서 이용될 수 있다. 또한, 일부 저분자량 중합체는 폐수의 회수, 재사용 및 재활용을 개선시키기 위해 채광 산업에 이용될 수 있다.
효과적으로 사용되도록 하기 위해, 이러한 저분자량 중합체는 산업 공정에 첨가되기 전 용해되어야 한다. 하지만, 저분자량 (예를 들어, 2백만 달톤 이하) 중합체는 고분자량 중합체와 동일한 방식으로 분말로 가공될 수 없다. 일반적으로, 저분자량 중합체의 중합체 습윤 겔은 절단 및 가공하기에 너무 연성이다. 따라서, 통상적으로 저분자량 중합체는 용액 기반 중합체로서 산업 공정 현장에 수송된 후, 산업 공정에 첨가되기 전 희석될 수 있다.
나아가, 일부 산업 공정에서, 용액 기반 중합체는 이러한 중합체에 돌이킬 수 없는 손상을 일으킬 우려가 있는 특정한 양태의 공정에 첨가될 수 없다. 예를 들어, 이는 특정 양태의 공정에 존재하는 높은 열 및 전단으로 인해 손상될 수 있다. 따라서, 제지 공정의 경우, 용액 중합체는 제지기(paper machine)를 통과함에 따라 존재하는 높은 열 및 전단으로 인해 돌이킬 수 없을 정도로 손상되는 경향이 있고, 따라서 비(非)효과적인 강도, 보유 및 배수 보조제가 되기 때문에, 용액 중합체는 스톡 준비(stock prep) 동안 첨가되지 않는다.
고분자량 및 저분자량 용액 중합체는 수송, 분해 (장기간 저장 불안정성으로 인해)와 관련된 높은 비용뿐 아니라, 산업 공정 (예를 들어, 채광, 직물, 제지 등)에의 적용에 필요한 설비 및 이와 관련된 비용이 든다. 또한, 용액 기반 중합체는 산업 공정의 특정 단계 (예를 들어, 제지기에서의 스톡 준비) 동안 높은 열 및 전단으로 인해 돌이킬 수 없을 정도로 손상될 수 있기 때문에, 이의 절차적 적용에 제한을 받는다.
따라서, 분말로서 적용 현장으로 가공되어 수송될 수 있고, 분말 또는 고체 슬러리로서 산업 공정에 첨가될 수 있는 저분자량 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)에 대한 요구가 여전히 존재한다. 분말은 수송 및 저장과 관련된 비용의 개선뿐 아니라, 산업 공정에의 적용에 필요한 설비 및 이와 관련된 비용을 개선시킬 수 있다.
저분자량 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 산업 공정 (예를 들어, 제지 공정)에 혼입시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 분말로 처리하는 단계를 포함하며, 여기서 분말은 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함하고, 중합체는 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는다. 특정 양태에서, 상기 방법은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 습윤화된 분말로 처리하는 단계를 포함하며, 여기서 분말은 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함하고, 중합체는 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖고, 습윤화된 분말은, 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 굴절률에 의해 측정 시 습윤화된 분말이 완전한 용해에 도달하기 전에, 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가된다. 특정 양태에서, 습윤화된 분말은 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 굴절률에 의해 측정 시 완전한 용해에 도달하여, 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가되는 동안 첨가 도관에서 분말 용액을 형성한다.
본 개시는 저분자량 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함하는 분말을 사용하여 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가하는 접근법을 제공한다. 상기 분말은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 직접 첨가될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 저분자량 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함하는 분말은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가되기 전에 습윤화될 수 있다. 본원에 제공된 방법은 분말의 용해를 용이하게 하여, 섬유 슬러리에서 적절하게 기능할 수 있도록 하기 위해, 산업 공정 (예를 들어, 제지기)의 높은 열 및 전단을 이용한다. 특히, 본원에 제공된 방법은 건식 또는 습식 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있으며, 산업 공정 (예를 들어, 제지기)의 수성 슬러리 (예를 들어, 펄프 슬러리)에서 완전히 용해되어야 하는, 저분자량 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함하는 수용성 분말을 이용한다. 일부 구현예에서, 저분자량 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함하는 분말을 제지 공정에 첨가하는 방법은, 종래의 용액 기반 중합체 지력증강 보조제와 유사하거나 이보다 우수한 종이 강도 특성을 생성한다.
도 1은, 실시예 5에 기재된 회합 중합체의 예시적인 13C NMR 스펙트럼이다.
도 2는, 실시예 10의 결과를 그래프로 도시한 것이다.
도 3은, 실시예 10의 결과를 그래프로 도시한 것이다.
도 4는, 실시예 11의 결과를 그래프로 도시한 것이다.
도 5는, 실시예 12의 결과를 그래프로 도시한 것이다.
도 6은, 실시예 12의 결과를 그래프로 도시한 것이다.
도 7은, 실시예 13의 결과를 그래프로 도시한 것이다.
도 8은, 실시예 14의 결과를 그래프로 도시한 것이다.
도 9는, 통상적인 건조 분말 취급 시스템의 다이어그램을 나타낸다 ("P"는 펌프를 나타내고, "M"은 혼합기를 나타냄).
일반적으로, 산업 공정 (예를 들어, 제지 공정)의 높은 열 및/또는 전단으로부터의 손상 및 용해도 문제를 피하기 위해, 고분자량 및 저분자량 중합체는 용해되고, 희석된 후, 수용액으로서 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체/제지 공정)에 첨가된다. 본원에 제공된 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 분말로 처리하는 단계를 포함하는 방법의 이점은, 분말이 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체/제지 공정)에 첨가되기 전에 용해되고 희석될 필요가 없다는 점이다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 산업 공정 (예를 들어, 제지 공정)의 높은 열 및 전단은 저분자량 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함하는 분말의 용해를 용이하게 하고, 저분자량 중합체를 손상시키지 않는다고 여겨진다. 따라서, 분말은 산업 공정 (예를 들어, 제지 시스템)에 직접 첨가될 수 있으며, 상응하는 용액 기반 중합체와 유사하거나 이보다 우수한 성능 특성을 유도할 수 있다. 예를 들어, 분말은 통상적인 용액 기반 중합체 지력증강 보조제와 유사하거나 이보다 우수한 종이 강도 특성을 유도할 수 있다.
통상적으로, 제지 공정과 같은 산업 공정에의 건조 분말의 첨가는, 일련의 취급 단계를 거쳐야 한다 (예를 들어, 도 9 참조). 먼저, 도 9의 단계 1에 제시된 바와 같이, 분말 공급기를 사용하여 건조 분말을 물에 분산시켜 분말 현탁액을 형성해야 한다. 이어서, 도 9의 단계 2에 제시된 바와 같이, 분말 현탁액을 혼합/숙성(aging) 탱크로 수송하여 분말을 용액에 용해시킨다. 통상적으로 숙성/혼합 탱크에서 중합체를 용해시키는 데는 적어도 30 분이 소요된다. 전형적인 중합체 농도는 2 중량% 미만이며, 이는 중합체 용액의 점도 및 혼합 장비의 능력에 의해 제한되기 때문에, 저장 및 적용 공정에 큰 부피가 필요하다. 다음으로, 용해된 중합체 용액을 인라인(in-line) 여과하고, 숙성/혼합 탱크에서 저장 탱크 (단계 3)로 수송하며, 여기서 겔이 없는 중합체 용액을 투여 요구량을 기준으로 제지 공장(paper mill)으로 펌핑한다. 종이 시트 전구체를 본원에 제공된 분말 또는 습윤화된 분말로 처리하는 방법은, 숙성/혼합 탱크 (단계 2) 및/또는 저장 탱크 (단계 3)를 우회함으로써, 제지 공정에의 적용과 관련된 시간 및 큰 혼합 탱크와 관련된 공간적 영역을 감소시킬 수 있다.
저분자량 중합체를 산업 공정 (예를 들어, 채광, 직물 또는 제지 등)에 혼입시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은 분말을 산업 공정에 적용하는 단계를 포함하며, 여기서 분말은 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는 저분자량 중합체를 포함한다. 저분자량 중합체는 본원에 기재된 바와 같다.
분말은 용액 기반 저분자량 중합체를 이용하는 임의의 적합한 산업 공정에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 분말은 채광 적용, 직물 적용, 종이 적용 또는 수처리 적용에 첨가될 수 있다. 본원에 기재된 분말은 수송 및 저장과 관련된 비용뿐 아니라, 채광 적용, 직물 적용, 종이 적용 또는 수처리 적용과 같은 산업 공정에의 적용에 필요한 설비 및 이와 관련된 비용을 개선시킬 수 있다고 여겨진다.
분말은 임의의 적합한 수단에 의해 산업 공정에 첨가될 수 있다. 일부 구현예에서, 분말은 산업 공정에 직접 첨가된다 (즉, 상기 산업 공정에 사용되는 수성 액체 또는 수성 슬러리에 직접). 일부 구현예에서, 분말은 산업 공정에 직접 첨가되기 전에 습윤화된다. 특정 구현예에서, 분말은 산업 공정의 공정 스트림에 첨가된다. 본원에 사용된 바, 구절 "공정 스트림"은, 산업 공정에 첨가되는 용매 (예를 들어, 물) 흐름을 나타낸다. 따라서, 분말은 먼저 완전히 가용화되지 않고 공정 스트림을 통해 산업 공정에 첨가될 수 있다.
저분자량 중합체 지력증강 보조제를 제지 공정에 혼입시키는 방법이 또한 제공된다. 상기 방법은 종이 시트 전구체를 분말로 처리하는 단계를 포함하며, 여기서 분말은 중합체 지력증강 보조제를 포함하고, 중합체 지력증강 보조제는 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는다.
상기 방법은 종이 시트 전구체를 분말로 처리하는 단계를 포함한다. 본원에 사용된 바, 용어 "종이 시트 전구체"는, 물 제거가 시작되는 지점 (예를 들어, 테이블) 상류의 제지 공정의 임의의 구성요소를 나타낸다. 본원에 사용된 바, 용어 "상류" 및 "하류"는, 각각, 절차적으로 펄프 제조기(pulper) 및 릴(reel)을 향하고 있는 제지 공정의 구성요소를 나타낸다. 따라서, 분말은 제지 공정 동안 헤드박스(headbox)를 포함하여 헤드박스까지의 임의의 하나 이상의 다양한 위치에서, 펄프 (예를 들어, 천연 펄프, 재활용 펄프 또는 이들의 조합), 펄프 슬러리, 셀룰로오스 섬유, 상기 언급된 구성요소 중 임의의 것에 사용되는 용액 및 이들의 임의의 조합에 첨가될 수 있다. 특정 구현예에서, 분말은 펄프 제조기, 레이턴시 체스트(latency chest), 리젝트 리파이너 체스트(reject refiner chest), 디스크 필터(disk filter) 또는 데커(Decker) 공급부 또는 수용부, 화이트워터(whitewater) 시스템, 펄프 스톡 저장 체스트(pulp stock storage chest) (저밀도 ("LD"), 중점조도 ("MC") 또는 고점조도 ("HC")), 배합 체스트(blend chest), 기계 체스트(machine chest), 헤드박스, 세이브올(save-all) 체스트, 또는 이들의 조합에서 펄프 슬러리에 첨가될 수 있다.
일부 구현예에서, 분말은 제지기의 습윤 단부 상류 (예를 들어, 습윤 단부 이전)의 종이 시트 전구체에 첨가된다. 본원에 사용된 바, 용어 "습윤 단부"는, 헤드박스 및 이의 하류를 포함하는 제지 공정의 임의의 구성요소를 나타낸다. 따라서, 분말은 헤드박스를 포함하지 않는 헤드박스까지의 제지 공정의 임의의 구성요소에 첨가될 수 있다. 특정 구현예에서, 분말은 제지기의 스톡 준비 섹션에 첨가된다. 본원에 사용된 바, "스톡 준비 섹션"은, 펄프가 정제 및/또는 배합되는 제지 공정의 임의의 구성요소를 나타낸다. 예를 들어, 분말은 펄프 스톡 저장 체스트 (저밀도 ("LD"), 중점조도 ("MC") 또는 고점조도 ("HC")), 배합 체스트, 기계 체스트, 세이브올 체스트 또는 이들의 조합에 첨가될 수 있다.
일부 구현예에서, 펄프 슬러리는 재활용 섬유를 포함한다. 재활용 섬유는 판지, 신문지, 인쇄물, 위생용품 또는 다른 종이 제품과 같은, 다양한 종이 제품 또는 섬유 함유 제품으로부터 수득될 수 있다. 일부 구현예에서, 이러한 제품은, 예를 들어 폐골판지 ("OCC"), 폐신문 ("ONP"), 폐사무용지 ("MOW"), 잡지, 책 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 펄프 슬러리는 천연 섬유를 포함한다. 천연 섬유를 포함하는 구현예에서, 펄프는 연목, 견목 또는 이들의 배합물에서 유도될 수 있다. 특정 구현예에서, 천연 펄프는 표백되거나 표백되지 않은 크래프트, 아황산 펄프 또는 다른 화학 펄프, 및 쇄목 ("GW") 또는 예를 들어 열기계 펄프 ("TMP")와 같은 다른 기계 펄프를 포함할 수 있다.
분말은 목적하는 중량%의 중합체 활성물(polymer actives)을 달성하는데 임의의 적합한 양으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다. 분말은 약 0.01 중량% 이상, 예를 들어 약 0.05 중량% 이상, 약 0.1 중량% 이상, 약 0.2 중량% 이상, 약 0.3 중량% 이상, 약 0.4 중량% 이상, 약 0.5 중량% 이상, 약 0.6 중량% 이상, 약 0.7 중량% 이상, 약 0.8 중량% 이상, 약 0.9 중량% 이상 또는 약 1.0 중량% 이상의 중합체 활성물을 달성하는 양으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 분말은 약 10 중량% 이하, 예를 들어 약 9 중량% 이하, 약 8 중량% 이하, 약 7 중량% 이하, 약 6 중량% 이하, 약 5 중량% 이하, 약 4 중량% 이하, 약 3 중량% 이하, 약 2 중량% 이하 또는 약 1 중량% 이하의 중합체 활성물을 달성하는 양으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다. 따라서, 분말은 목적하는 중량%의 중합체 활성물을 달성하기 위해 상기 언급된 종점 중 임의의 2개에 의해 한정된 임의의 적합한 양으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다. 분말은 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%, 예를 들어 약 0.01 중량% 내지 약 9 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 8 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 7 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 6 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 4 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 3 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.05 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.2 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.3 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.4 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.5 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.6 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.7 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.8 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.9 중량% 내지 약 1 중량%, 약 1 중량% 내지 약 15 중량%, 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량% 또는 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%의 중합체 활성물을 달성하는 양으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다.
저분자량 중합체 지력증강 보조제를 제지 공정에 혼입시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은 종이 시트 전구체를 습윤화된 분말로 처리하는 단계를 포함하며, 여기서 분말은 중합체 지력증강 보조제를 포함하고, 중합체 지력증강 보조제는 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는다.
본원에 사용된 바, "습윤화된 분말"은, 용매 (예를 들어, 물)로 습윤화된 분말을 나타낸다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 분말은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 처리하기 전에 습윤화된다.
일부 구현예에서, 분말은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 처리하기 전에 용매로 습윤화되며, 여기서 습윤화된 분말은, 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 굴절률에 의해 측정 시 습윤화된 분말이 완전한 용해에 도달하기 전에, 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가된다. 이러한 구현예에서, 습윤화된 분말은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 처리하기 전에 제조된 분말 현탁액이다. 본원에 사용된 바, "분말 현탁액"은 부분적으로 수화된 분말 입자 및 용매, 및/또는 부분적으로 용해된 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제) 용액을 함유하는 불균질 시스템을 나타낸다. 본원에 제공된 분말 현탁액은 분말 용액과 실질적으로 상이한 것으로 간주될 수 있다. 본원에 사용된 바, "분말 용액"은, 각각의 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제) 사슬이 용매 (예를 들어, 물)에 용해된 균질한 시스템을 나타낸다. 따라서, 본원에 제공된 방법은, 분말 용액을 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가하기 전 혼합 탱크 및/또는 저장 탱크에서 가라앉은 분말 용액을 형성하는 통상적인 공정과 실질적으로 상이한 것으로 간주될 수 있다. 습윤화된 분말이 완전한 용해에 도달하기 전에 습윤화된 분말이 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가되는 구현예에서, 습윤화된 분말은 임의의 적합한 장치 (예를 들어, 혼합 탱크, 저장 탱크, 이송 도관, 첨가 도관 또는 이들의 조합)에서 제조될 수 있다.
일부 구현예에서, 습윤화된 분말은 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 굴절률에 의해 측정 시 완전한 용해에 도달하여, 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가되는 동안 첨가 도관에서 분말 용액을 형성한다. 본원에 사용된 바, 용어 "첨가 도관"은, 습윤화된 분말을 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가하는데 사용되는 임의의 장치를 나타낸다. 예를 들어, 첨가 도관은 분말 및 용매 둘 모두의 첨가를 용이하게 하는, 산업 공정에 대한 깔대기, 오제(auger) 또는 파이프 (예를 들어, 제지기의 경우, 펄프 스톡 저장 체스트, 배합 체스트, 기계 체스트, 세이브올 체스트 또는 이들의 조합)일 수 있다. 습윤화된 분말이 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 굴절률에 의해 측정 시 완전한 용해에 도달하여 첨가 도관에서 분말 용액을 형성하는 구현예에서, 분말 용액은 혼합 탱크 및/또는 저장 탱크에서 시간을 소비하지 않는다. 따라서, 본원에 제공된 방법은, 분말 용액을 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가하기 전 혼합 탱크 및/또는 저장 탱크에서 가라앉은 분말 용액을 형성하는 통상적인 공정과 실질적으로 상이한 것으로 간주될 수 있다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 분말은, 분말을 습윤화시키고, 첨가 도관을 통과하여, 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 도달하는데 걸리는 시간 내에 완전한 용해에 도달하기 위해, 충분히 높은 용해 속도 및 충분히 작은 입자 크기를 갖는 것으로 여겨진다.
일부 구현예에서, 습윤화된 분말은 제지기의 습윤 단부 상류 (예를 들어, 습윤 단부 이전)의 종이 시트 전구체에 첨가된다. 따라서, 습윤화된 분말은 헤드박스를 포함하지 않는 헤드박스까지의 제지 공정의 임의의 구성요소에 첨가될 수 있다. 특정 구현예에서, 습윤화된 분말은 제지기의 스톡 준비 섹션에 첨가된다. 예를 들어, 습윤화된 분말은 펄프 스톡 저장 체스트 (저밀도 ("LD"), 중점조도 ("MC") 또는 고점조도 ("HC")), 배합 체스트, 기계 체스트, 세이브올 체스트 또는 이들의 조합에 첨가될 수 있다.
습윤화된 분말의 용해 수준은 임의의 적합한 방법에 의해 결정될 수 있다. 일반적으로, 본원에 제공된 바와 같은 용해 수준은 습윤화된 분말 용액/현탁액의 굴절률을 사용하여 결정된다. 공지된 농도를 갖는 완전히 용해된 분말 용액은, 분말과 물의 혼합물이 스크린 상에 남은 미량의 불용성 잔류물 (첨가된 원래 분말의 <<0.05 중량%)을 갖는 100-메쉬 스크린을 용이하게 통과할 수 있을 때까지, 400 내지 800 rpm에서 케이지 교반기를 이용하여 전단 하에서 선결된 양의 물 중에 선결된 양의 분말을 혼합함으로써 (25℃ 및 1 기압 ("atm")에서) 수득될 수 있다. 여과된 중합체 용액 (즉, 여과액)의 분취량을 RM50 굴절계 (Mettler Toledo)의 셀에 배치하여, 굴절률을 기록할 수 있다. 중합체 용액의 굴절률은 용액에 용해된 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 농도와 선형의 상관관계를 가져야 한다 (예를 들어, 도 7 참조). 따라서, 분말은, 선형의 상관관계를 갖는 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제) 농도 곡선 상에서, 굴절률이 예상 값의 오차 (예를 들어, 약 ± 5%) 내에서 적절한 굴절률 값에 도달할 때, 완전한 용해에 도달한 것으로 간주될 수 있다.
유사하게, 용해 수준은 시간의 함수로서 모니터링될 수 있다. 분말 현탁액은 수동으로 또는 분말 공급기, 예를 들어 Norchem POWDERCAT™ (Norchem Industries, Mokena, IL)를 이용하여, 선결된 양의 분말을 (10 중량% 이하의 분말 농도로) 선결된 양의 용매에 분산시킴으로써 (25℃ 및 1 기압 ("atm")에서) 수득될 수 있다. 분산 시, 분말이 수화되기 시작하지만, 충분한 혼합으로 완전한 용해에 도달하는 데는 시간이 걸릴 수 있다. 일반적으로, 분말 현탁액은 이의 불균질 성질로 인해 안정한 굴절률이 수득될 수 없다. 하지만, 상기 현탁액을 100-메쉬 스크린에 통과시켜 임의의 용해되지 않은 분말을 제거할 수 있고, 여과된 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제) 용액을 RM50 굴절계 (Mettler Toledo)의 셀에 배치하여, 굴절률을 기록할 수 있다. 여과액의 굴절률을 사용하여, 현탁액에 용해된 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 농도를 선형 보정 곡선을 이용하여 계산할 수 있다 (예를 들어, 도 7). 분말 현탁액의 혼합 동안 굴절률의 변화 및 용해된 분말의 농도를 모니터링하기 위해, 현탁액으로부터 소량의 분취액을 1분 간격으로 꺼내고, 100-메쉬 스크린을 통해 여과시킬 수 있다. 여과액 분취액을 RM50 굴절계 (Mettler Toledo)의 셀에 배치하여, 굴절률을 기록할 수 있다. 시간-의존적 용해 측정의 경우, 굴절률이 안정기에 도달하면, 분말은 완전한 용해에 도달한 것으로 간주될 수 있다 (예를 들어, 도 8 참조).
혼합되지 않거나 불충분한 혼합인 경우, 동일한 분말 농도에서 굴절률에 의해 측정 시, 분말 현탁액의 여과액의 굴절률은 분말 용액의 굴절률보다 낮아야 한다 (도 8에서 점선으로 표시됨). 따라서, 본원에 제공된 일부 구현예에서, 상기 방법은 굴절률이 안정기에 도달하기 전에 (즉, 습윤화된 분말이 완전한 용해에 도달하기 전에), 습윤화된 분말을 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가하는 단계를 포함한다. 즉, 일부 구현예에서, 분말은 분말 현탁액으로서 (예를 들어, 불균질 혼합물로서) 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가된다.
용매는 중합체의 성능을 방해하지 않는 산업 공정 (예를 들어, 제지 공정)에 적합한 임의의 용매일 수 있다. 용매는 단일 화학물질 또는 둘 이상의 화학물질의 혼합물일 수 있다. 특정 구현예에서, 용매는 물이다. 분말은 (예를 들어, 종이 시트 전구체에 첨가될 때 또는 종이 시트에 첨가되기 전에) 임의의 적합한 수원(water source)으로 습윤화될 수 있다. 일부 구현예에서, 분말은 담수로 습윤화된다. 담수는 표층수 또는 지하수일 수 있다. 특정 구현예에서, 담수는 본원에 기재된 방법에 사용되기 전에 추가로 처리된다. 특정 구현예에서, 분말은 공정수로 습윤화된다. 공정수는 산업 공정에서 임의의 적합한 단계로부터 수득될 수 있다 (예를 들어, 냉각수). 일부 구현예에서, 공정수는 본원에 기재된 방법에 사용되기 전에 추가로 처리된다.
습윤화된 분말은 목적하는 중량%의 중합체 활성물을 달성하는데 임의의 적합한 양으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다. 습윤화된 분말은 약 0.01 중량% 이상, 예를 들어 약 0.05 중량% 이상, 약 0.1 중량% 이상, 약 0.2 중량% 이상, 약 0.3 중량% 이상, 약 0.4 중량% 이상, 약 0.5 중량% 이상, 약 0.6 중량% 이상, 약 0.7 중량% 이상, 약 0.8 중량% 이상, 약 0.9 중량% 이상 또는 약 1.0 중량% 이상의 중합체 활성물을 달성하는 양으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 습윤화된 분말은 약 10 중량% 이하, 예를 들어 약 9 중량% 이하, 약 8 중량% 이하, 약 7 중량% 이하, 약 6 중량% 이하, 약 5 중량% 이하, 약 4 중량% 이하, 약 3 중량% 이하, 약 2 중량% 이하 또는 약 1 중량% 이하의 중합체 활성물을 달성하는 양으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다. 따라서, 습윤화된 분말은 목적하는 중량%의 중합체 활성물을 달성하기 위해 상기 언급된 종점 중 임의의 2개에 의해 한정된 임의의 적합한 양으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다. 습윤화된 분말은 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%, 예를 들어 약 0.01 중량% 내지 약 9 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 8 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 7 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 6 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 4 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 3 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.05 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.2 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.3 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.4 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.5 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.6 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.7 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.8 중량% 내지 약 1 중량%, 약 0.9 중량% 내지 약 1 중량%, 약 1 중량% 내지 약 15 중량%, 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량% 또는 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%의 중합체 활성물을 달성하는 양으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다.
습윤화된 분말은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 처리하기 전에 임의의 적합한 분말 함량을 가질 수 있다. 습윤화된 분말은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 처리하기 전에, 약 10 중량% 이하, 예를 들어 약 9 중량% 이하, 약 8 중량% 이하, 약 7 중량% 이하, 약 6 중량% 이하, 약 5 중량% 이하, 약 4 중량% 이하 또는 약 3 중량% 이하의 분말 함량을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 습윤화된 분말은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 처리하기 전에, 약 0.1 중량% 이상, 예를 들어 약 0.2 중량% 이상, 약 0.5 중량% 이상, 약 1 중량% 이상, 약 2 중량% 이상 또는 약 3 중량% 이상의 분말 함량을 가질 수 있다. 따라서, 습윤화된 분말은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 처리하기 전에, 상기 언급된 종점 중 임의의 2개에 의해 한정된 분말 함량을 가질 수 있다. 습윤화된 분말은 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)을 처리하기 전에, 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%, 예를 들어 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%, 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 약 2 중량% 내지 약 10 중량%, 약 3 중량% 내지 약 10 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 9 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 8 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 7 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 6 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 4 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량%, 약 0.2 중량% 내지 약 3 중량%, 약 0.2 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.2 중량% 내지 약 10 중량%, 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%, 약 1 중량% 내지 약 5 중량% 또는 약 1 중량% 내지 약 3 중량%의 분말 함량을 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 습윤화된 분말은 분말 슬러리로 간주될 수 있다. 이러한 구현예의 경우, 분말 슬러리는 분말이 완전히 용해되지 않도록 임의의 적합한 분말 함량을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 분말 슬러리의 여과액은 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 완전한 용해에 도달하는 동일한 분말 함량을 갖는 분말 용액보다 낮은 굴절률을 갖는다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 굴절률은 분말이 완전히 용해되는 순간까지 증가할 것이다. 따라서, 분말 슬러리가 안정기보다 낮은 굴절률을 제공하는 한, 슬러리는 용액 중합체가 아니다. 특정 구현예에서, 습윤화된 분말은 임의의 분말 슬러리이며, 여기서 분말은 완전한 용해를 달성하기 위한 실질적인 혼합 시간을 갖지 않았다.
분말 및/또는 습윤화된 분말은 임의의 적합한 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제) 투여량 (lbs/톤 활성물)으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다. 본원에 사용된 바, 용어 "lbs/톤 활성물" 또는 "lb/톤 활성물"은, 톤 (예를 들어, 섬유의 톤) 당 중합체 활성물의 파운드를 나타낸다. 분말 및/또는 습윤화된 분말은 적어도 약 0.1 lbs/톤 활성물의 중합체 투여량으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 분말 및/또는 습윤화된 분말은 적어도 약 0.5 lbs/톤 활성물, 적어도 약 1 lbs/톤 활성물, 적어도 약 2 lbs/톤 활성물, 적어도 약 3 lbs/톤 활성물, 적어도 약 4 lbs/톤 활성물, 적어도 약 5 lbs/톤 활성물, 적어도 약 6 lbs/톤 활성물, 적어도 약 7 lbs/톤 활성물, 적어도 약 8 lbs/톤 활성물, 적어도 약 9 lbs/톤 활성물, 적어도 약 10 lbs/톤 활성물, 적어도 약 11 lbs/톤 활성물, 적어도 약 12 lbs/톤 활성물, 적어도 약 13 lbs/톤 활성물, 적어도 약 14 lbs/톤 활성물 또는 적어도 약 15 lbs/톤 활성물의 중합체 투여량으로 산업 공정 (예를 들어, 종이 시트 전구체)에 첨가될 수 있다.
일부 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 생성된 종이 제품의 강도를 개선시킬 수 있다. 부가적으로, 특정 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 생성된 종이 제품의 하나 이상의 추가의 특성을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 강도 이외에, 중합체 지력증강 보조제는 불투명성, 평활성, 다공성, 치수 안정성, 공극 크기 분포, 보풀 성향, 밀도, 강성도, 형성, 압축성 또는 이들의 조합을 개선시킬 수 있다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 상기 언급된 종이 특성 중 다수는 종이 내 셀룰로오스 섬유 사이에 존재하는 결합에 의존하는 것으로 여겨진다. 이러한 섬유의 네트워킹(networking)은 특정한 화학 보조제 및 추가로 제지 공정의 기계적 두들기기(beating) 및/또는 정제 단계(들)에 의해 증강될 수 있으며, 이 동안 섬유는 보다 유연해지고 이용 가능한 표면적이 증가되는 것으로 여겨진다.
특정 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 종이 시트의 건조 강도, 종이 시트의 습윤 강도 또는 재습윤 강도, 종이 시트의 습윤 웹 강도 또는 이들의 조합을 개선시킨다. 일반적으로, 건조 강도는 전형적으로 시험 전 일정한 습도 및 실온 조건 하에서 조건화된 건조 종이 시트에 의해 나타나는 인장 강도로서 인식된다. 습윤 강도 또는 재습윤 강도는 완전히 건조된 후 시험 전 물로 재습윤화된 종이 시트에 의해 나타나는 인장 강도로서 인식된다. 습윤 웹 강도는 종이 제품으로 건조시키기 전 셀룰로오스 섬유 매트의 강도로서 인식된다.
전형적인 중합체 지력증강 보조제는 중합체 지력증강 보조제에 대한 돌이킬 수 없는 손상을 회피하고 종이 시트의 강도 특성을 개선시키기 위해, 제지 공정의 습윤 단부에서 (즉, 헤드박스 이전 아님) 셀룰로오스 슬러리에 첨가되는 용액 중합체이다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 지력증강용 수지는 섬유간 결합의 수를 보충함으로써 작용하는 것으로 여겨진다. 일반적으로, 건조 후, 중합체 지력증강 보조제로 처리된 셀룰로오스 섬유 웹은 미처리된 셀룰로오스 섬유 웹에 의해 보유된 건조 강도보다 큰 건조 강도를 보유한다.
과거에는, 셀룰로오스 섬유 웹에 걸쳐 중합체의 균질한 분포를 수득하기 위해 용액 기반 중합체 지력증강 보조제를 사용할 필요가 있었다. 따라서, 일반적인 중합체 지력증강 보조제는 종이 시트 전구체에 첨가되기 전에 용해되어야 하며, 높은 열 및 전단으로 인해 중합체 지력증강 보조제 중합체를 손상시킬 우려가 있기 때문에 제지 공정에서 너무 상류에 첨가되어서는 안된다. 특정 구현예에서, 본원에 기재된 중합체 지력증강 보조제는 종이 시트 전구체에 첨가되기 전에 가용화될 필요가 없으며, 예를 들어 제지기의 스톡 준비 섹션 (예를 들어, 습윤 단부 이전)에 첨가될 수 있다.
특정 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 종이 시트의 건조 강도를 개선시킨다. 중합체 지력증강 보조제는 종이 시트의 임의의 적합한 건조 강도 특성을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 중합체는 인장 강도, STFI 비, 파열 지수, 링 크러시(ring crush) 또는 이들의 조합을 개선시킬 수 있다.
일부 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 인장 강도 (Nm/g)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 0.5% 증가시킨다. 예를 들어, 중합체 지력증강 보조제는 인장 강도 (Nm/g)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 1%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 2%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 3%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 4%, 또는 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 5% 증가시킨다. 일부 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 인장 강도 (Nm/g)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 약 2% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 인장 강도 (Nm/g)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 약 3% 증가시킨다.
일부 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 STFI 비를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 0.5% 증가시킨다. 예를 들어, 중합체 지력증강 보조제는 STFI 비를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 1%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 2%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 3%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 4%, 또는 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 5% 증가시킨다. 일부 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 STFI 비를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 약 2% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 STFI 비를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 약 3% 증가시킨다.
일부 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 파열 지수 (PSI 1,000 ft2/lb)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 0.5% 증가시킨다. 예를 들어, 중합체 지력증강 보조제는 파열 지수 (PSI 1,000 ft2/lb)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 1%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 2%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 3%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 4%, 또는 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 5% 증가시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 파열 지수 (PSI 1,000 ft2/lb)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 약 2% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 파열 지수 (PSI 1,000 ft2/lb)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 약 3% 증가시킨다.
일부 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 링 크러시 (kN/m)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 0.5% 증가시킨다. 예를 들어, 중합체 지력증강 보조제는 링 크러시 (kN/m)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 1%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 2%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 3%, 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 4%, 또는 1 lb/톤 활성물 당 적어도 약 5% 증가시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 링 크러시 (kN/m)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 약 2% 증가시킨다. 특정 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 링 크러시 (kN/m)를, 평균적으로, 1 lb/톤 활성물 당 약 3% 증가시킨다.
중합체 지력증강 보조제는 임의의 적합한 종이 제품의 건조 강도를 개선시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 크라프트지(Kraft paper), 박엽지(tissue paper), 테스트라이너지(testliner paper), 양면 상측 백지(duplex topside white paper), 카드보드(cardboard) 및 성형 또는 몰딩된 페이퍼보드(paperboard), 또는 이들의 조합의 건조 강도를 개선시킨다. 특정 구현예에서, 중합체 지력증강 보조제는 보충용 지력증강 보조제를 필요로 하지 않는다.
일부 구현예에서, 분말은 임의의 적합한 통상적인 제지 제품과 함께 사용된다. 예를 들어, 분말은 하나 이상의 무기 충전제(들), 염료(들), 보유 보조제(들), 배수 보조제(들), 사이징제(sizing agent)(들), 응고제(들) 또는 이들의 조합과 함께 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 분말은 하나 이상의 무기 충전제(들)과 함께 사용된다. 무기 충전제는 불투명성 또는 평활성의 증가, 종이의 질량 당 비용의 감소, 또는 이들의 조합을 가능하게 하는 임의의 적합한 무기 충전제일 수 있다. 예를 들어, 분말은 카올린, 초크, 석회석, 탈크, 이산화티타늄, 소성 점토, 우레아 포름알데히드, 알루미네이트, 알루미노실리케이트, 실리케이트, 탄산칼슘 (예를 들어, 분쇄 및/또는 침전된 것) 또는 이들의 조합과 함께 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 분말은 하나 이상의 염료(들)과 함께 사용된다. 염료는 종이의 색상을 제어할 수 있는 임의의 적합한 염료일 수 있다. 예를 들어, 염료는 직접 염료, 양이온성 직접 염료, 산성 염료, 염기성 염료, 불용성 착색 염료 또는 이들의 조합일 수 있다.
일부 구현예에서, 분말은 하나 이상의 배수 및/또는 보유 보조제(들)과 함께 사용된다. 배수 및/또는 보유 보조제는 제지기의 효율 및 배수를 유지시키면서 균일성을 개선시키고, 첨가제를 보유하는 것을 도울 수 있는 임의의 적합한 배수 및/또는 보유 보조제일 수 있다. 예를 들어, 배수 및/또는 보유 보조제는 양이온성 폴리아크릴아미드 ("PAM") 중합체, 음이온성 폴리아크릴아미드 ("PAM") 중합체, 양이온성 폴리에틸렌이민 ("PEI") 중합체, 폴리아민, 암모늄계 중합체 (예를 들어, 폴리디알릴디메틸암모늄 클로라이드 ("DADMAC"), 콜로이드 실리카, 벤토나이트, 폴리에틸렌 옥시드 ("PEO"), 전분, 폴리황산알루미늄, 폴리염화알루미늄 또는 이들의 조합일 수 있다.
일부 구현예에서, 분말은 하나 이상의 사이징제(들)과 함께 사용된다. 사이징제는 종이 시트에 의해 나타나는 물 및 다른 액체에 대한 내성을 증가시킬 수 있는 임의의 적합한 사이징제일 수 있다. 예를 들어, 사이징제는 로진, 알케닐숙신산 무수물 ("ASA"), 알킬릴케텐 이량체 ("AKD") 또는 이들의 조합일 수 있다.
일부 구현예에서, 분말은 하나 이상의 응고제(들)과 함께 사용된다. 응고제는 임의의 적합한 응고제일 수 있다. 본 출원과 관련하여, "응고제"는 입자가 응집할 수 있도록 현탁된 입자의 전하를 중화시키기 위해 고체-액체 분리 단계에 사용되는 수처리 화학물질을 나타낸다. 일반적으로, 응고제는 양이온성, 음이온성, 양쪽성 또는 쯔비터이온성(zwitterionic)으로 분류될 수 있다. 나아가, 응고제는 무기 응고제, 유기 응고제 및 이들의 배합물로 분류될 수 있다. 예시적인 무기 응고제에는, 예를 들어 황산알루미늄, 염화알루미늄, 염화제2철, 황산제2철, 폴리염화알루미늄 및/또는 염화알루미늄 수화물과 같은 알루미늄 또는 철 염이 포함된다. 예시적인 유기 응고제에는, 예를 들어 디알릴디메틸암모늄 클로라이드 ("DADMAC"), 디알킬아미노알킬 아크릴레이트 및/또는 디알킬아미노알킬 메타크릴레이트, 또는 이들의 4차 또는 산 염이 포함된다.
분말은 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 상기 중합체는 회합 중합체(associative polymer)이다. 따라서, 일부 구현예에서, 분말은 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 하나 이상의 회합 중합체(들)을 포함한다. 예를 들어, 분말은 회합 중합체(들)이 동일한 분자 구조 (즉, 하나의 회합 중합체)를 갖는 복수 (예를 들어, 적어도 2개의 중합체 분자)의 회합 중합체(들)을 포함할 수 있거나, 또는 분말은 회합 중합체(들)이 다양한 분자 구조 (즉, 하나 초과의 회합 중합체(들))를 갖는 복수의 회합 중합체(들)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 회합 중합체(들)은 임의의 적합한 중합체일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 회합 중합체(들)은 동종중합체, 공중합체, 삼원 또는 그 이상의 중합체, 또는 이들의 조합일 수 있다. 특정 구현예에서, 하나 이상의 회합 중합체(들)은 삼원중합체이다.
회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 양이온성, 음이온성, 양쪽성, 비(非)이온성 또는 쯔비터이온성일 수 있다. 일부 구현예에서, 회합 중합체는 양이온성이다. 본원에 사용된 바, "양이온성" 중합체는, 양이온성 단량체 단위, 또는 양이온성 단량체 단위와 비이온성 단량체 단위의 조합을 함유하는 중합체를 나타낸다. 일부 구현예에서, 회합 중합체는 음이온성이다. 본원에 사용된 바, "음이온성" 중합체는, 음이온성 단량체 단위, 또는 음이온성 단량체 단위와 비이온성 단량체 단위의 조합을 함유하는 중합체를 나타낸다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 지력증강 보조제는 양쪽성이다. 본원에 사용된 바, "양쪽성" 중합체는, 양이온성 단량체 단위와 음이온성 단량체 단위, 또는 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위와 비이온성 단량체 단위를 함유하는 중합체를 나타낸다. 일부 구현예에서, 회합 중합체는 비이온성이다. 본원에 사용된 바, "비이온성" 중합체는, 비이온성 단량체 단위를 함유하는 중합체를 나타낸다. 일부 구현예에서, 회합 중합체는 쯔비터이온성이다. 본원에 사용된 바, "쯔비터이온성" 중합체는, 쯔비터이온성 단량체 단위, 또는 쯔비터이온성 단량체 단위와 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위 및/또는 비이온성 단량체 단위의 조합을 함유하는 중합체를 나타낸다.
회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 임의의 적합한 구조 유형으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 회합 중합체는 교대 중합체, 랜덤 중합체, 블록 중합체, 그래프트 중합체, 선형 중합체, 분지형 중합체, 고리형 중합체 또는 이들의 조합으로서 존재할 수 있다. 회합 중합체는 단일 단량체 단위, 또는 임의의 적합한 수의 상이한 단량체 단위를 함유할 수 있다. 예를 들어, 회합 중합체는 2개의 상이한 단량체 단위, 3개의 상이한 단량체 단위, 4개의 상이한 단량체 단위, 5개의 상이한 단량체 단위 또는 6개의 상이한 단량체 단위를 함유할 수 있다. 회합 중합체의 단량체 단위는 임의의 적합한 농도 및 임의의 적합한 비율로 존재할 수 있다.
특정 구현예에서, 분말은 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함하며, 여기서 회합 중합체 (즉, 네트워킹이 없음)는 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는다. 회합 중합체는 약 2,000 kDa 이하, 예를 들어 약 1,800 kDa 이하, 약 1,600 kDa 이하, 약 1,400 kDa 이하, 약 1,200 kDa 이하, 약 1,000 kDa 이하, 약 900 kDa, 이하, 약 800 kDa, 이하, 약 700 kDa 이하, 약 600 kDa 이하 또는 약 500 kDa 이하의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 회합 중합체는 약 10 kDa 이상, 예를 들어 약 50 kDa 이상, 약 100 kDa 이상, 약 200 kDa 이상, 약 300 kDa 이상 또는 약 400 kDa 이상의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 따라서, 회합 중합체는 상기 언급된 종점 중 임의의 2개에 의해 한정된 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 예를 들어, 회합 중합체는 약 10 kDa 내지 약 500 kDa, 약 50 kDa 내지 약 500 kDa, 약 100 kDa 내지 약 500 kDa, 약 200 kDa 내지 약 500 kDa, 약 300 kDa 내지 약 500 kDa, 약 400 kDa 내지 약 500 kDa, 약 400 kDa 내지 약 600 kDa, 약 400 kDa 내지 약 700 kDa, 약 400 kDa 내지 약 800 kDa, 약 400 kDa 내지 약 900 kDa, 약 400 kDa 내지 약 1,000 kDa, 약 400 kDa 내지 약 1,200 kDa, 약 400 kDa 내지 약 1,400 kDa, 약 400 kDa 내지 약 1,600 kDa, 약 400 kDa 내지 약 1,800 kDa, 약 400 kDa 내지 약 2,000 kDa, 약 200 kDa 내지 약 2,000 kDa, 약 500 kDa 내지 약 2,000 kDa 또는 약 800 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
중량 평균 분자량은 임의의 적합한 기술에 의해 결정될 수 있다. 대안적인 기술이 고려되지만, 일부 구현예에서, 중량 평균 분자량은 TSKgel PW 컬럼 세트 (TSKgel Guard + GMPW + GMPW + G1000PW, Tosoh Bioscience LLC, Cincinnati, Ohio) 및 Waters 2414 (Waters Corporation, Milford, Massachusetts) 굴절률 검출기 또는 DAWN HELEOS II 다각 광산란 (MALS) 검출기 (Wyatt Technology, Santa Barbara, California)가 장착된 크기 배제 크로마토그래피 (SEC)를 사용하여 결정된다. 나아가, 중량 평균 분자량은 150 내지 875,000 달톤 범위의 폴리에틸렌 옥시드/폴리에틸렌 글리콜 표준물을 이용한 보정에 의해, 또는 공지된 굴절률 증분 ("dn/dc")을 갖는 광산란 데이터를 사용하여 직접적으로 결정된다.
특정 구현예에서, 중량 평균 분자량은 가수분해 가능한 측쇄를 제거하기 위해 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 가수분해한 후, 크기 배제 크로마토그래피 (SEC)로 분석함으로써 결정될 수 있다. 회합 중합체는 임의의 적합한 기술에 의해 가수분해될 수 있다. 예를 들어, 회합 중합체는 1 시간 동안 400 rpm에서 케이지 교반지를 이용하여, pH 12의 NaOH 0.1 중량% 용액으로의 처리에 의해 가수분해될 수 있다. 본원에 사용된 바, "가수분해 가능한 측쇄"는, 가수분해를 통해 절단될 수 있는 회합 단량체 단위 또는 추가의 단량체 단위 상의 임의의 측쇄를 나타낸다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 회합 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체는 컬럼으로부터의 낮은 회수율로 인해 크기 배제 크로마토그래피 전에 가수분해될 필요가 있을 수 있다. 일반적으로, 회합 중합체의 가수분해는 중합체 백본을 절단하지 않고, 회합 중합체(들)의 중합도를 보존한다.
특정 구현예에서, 회합 단량체 단위는 가수분해 가능한 측쇄를 함유하지 않는다. 회합 단량체 단위가 가수분해 가능한 측쇄를 함유하지 않는 구현예에서, 중량 평균 분자량은 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 대리물을 분석함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어, 중량 평균 분자량은 회합 단량체 단위의 부재 하에서 정확하게 동일한 제형을 사용하여 중합체를 합성함으로써 결정될 수 있다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 동일한 제형으로 합성된 중합체는 유사한 중합도를 유지하고, 회합 단량체 단위가 존재하는 회합 중합체와 유사한 중량 평균 분자량을 유도한다.
회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 예시적인 구현예에는, 일반적으로 하나 이상의 회합 단량체 단위(들) 및 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이 포함된다. 본원에 사용된 바, "추가의 단량체 단위"는, 회합 단량체 단위 이외의 임의의 단량체 단위를 나타낸다. 특정 구현예에서, 하나 이상의 추가의 단량체 단위는 수용성 단량체 (예를 들어, 아크릴아미드, 디알릴디메틸암모늄 클로라이드 ("DADMAC"), 2-(아크릴로일옥시)-N,N,N-트리메틸에탄아미늄 클로라이드 ("DMAEA.MCQ") 등)로부터 유도된다. 단량체 단위를 언급할 때, 본원에 사용된 바, "유도된"은, 단량체 단위가 말단 올레핀이 중합 공정 동안 변형되어 제조된 단량체와 실질적으로 동일한 구조를 갖는다는 것을 의미한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들), 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)을 포함한다. 특정 구현예에서, 회합 중합체는 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 단량체 단위를 포함한다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 회합 단량체 단위(들) 및 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)은, 단량체, 이량체, 삼량체, 올리고머, 부가물 또는 이들로부터 유도된 단량체 구조의 조합을 사용하여 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 회합 단량체 단위(들) 또는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)은, 회합 중합체에 혼입되기 전에 이량체, 삼량체, 올리고머 또는 부가물로서 존재할 수 있다.
회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위, 비이온성 단량체 단위, 쯔비터이온성 단량체 단위 및 이들의 2개 이상의 조합으로부터 선택되는 임의의 하나 이상의 적합한 추가의 단량체 단위(들)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회합 중합체는 양이온성 단량체 단위와 음이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위와 비이온성 단량체 단위, 양이온성 단량체 단위와 비이온성 단량체 단위, 또는 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위와 비이온성 단량체 단위를 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 회합 중합체는 쯔비터이온성 단량체 단위를 포함하고/하거나 이를 추가로 포함한다. 회합 중합체는 임의의 적합한 중합 방법에 의해 합성될 수 있다. 예를 들어, 회합 중합체는 자유 라디칼 중합, 부가 중합, 자유 라디칼 부가 중합, 양이온성 부가 중합, 음이온성 부가 중합, 에멀젼 중합, 용액 중합, 현탁 중합, 침전 중합 또는 이들의 조합을 통해 제조될 수 있다. 특정 구현예에서, 중합은 자유 라디칼 중합을 통해 일어난다.
따라서, 적합한 추가의 단량체 단위는 자유 라디칼 중합에 참여할 수 있는 임의의 하나 이상의 적합한 단량체에서 유도될 수 있다. 예를 들어, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 I의 단량체, 2-(디메틸아미노)에틸 아크릴레이트 ("DMAEA"), 2-(디메틸아미노)에틸 메타크릴레이트 ("DMAEM"), 3-(디메틸아미노)프로필 메타크릴아미드 ("DMAPMA"), 3-(디메틸아미노)프로필 아크릴아미드 ("DMAPA"), 3-메타크릴아미도프로필-트리메틸-암모늄 클로라이드 ("MAPTAC"), 3-아크릴아미도프로필-트리메틸-암모늄 클로라이드 ("APTAC"), N-비닐 피롤리돈 ("NVP"), N-비닐 아세트아미드, 히드록시에틸 메타크릴레이트, 히드록시에틸 아크릴레이트, 디알릴디메틸암모늄 클로라이드 ("DADMAC"), 디알릴아민, 비닐포름아미드, 2-(아크릴로일옥시)-N,N,N-트리메틸에탄아미늄 클로라이드 ("DMAEA.MCQ"), 2-(메타크릴로일옥시)-N,N,N-트리메틸에탄아미늄 클로라이드 ("DMAEM.MCQ"), N,N-디메틸아미노에틸 아크릴레이트 벤질 클로라이드 ("DMAEA.BCQ"), N,N-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 벤질 클로라이드 ("DMAEM.BCQ"), 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산 ("AMPS"), 2-아크릴아미도-2-메틸부탄 술폰산 ("AMBS"), [2-메틸-2-[(1-옥소-2-프로페닐)아미노]프로필]-포스폰산, 메타크릴산, 아크릴산, 이들의 염 및 이들의 조합으로부터 선택되는 단량체에서 유도된 하나 이상의 추가의 단량체 단위를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위를 포함한다:
Figure pct00001
[식 중, R1은 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, 각각의 R2는 독립적으로 수소 또는 유기기임]. 본원에 사용된 바, 용어 "유기기"는, 알킬기, 아릴기, 플루오로알킬기 또는 플루오로아릴기를 나타낸다. 특정 구현예에서, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위는 추가의 단량체 단위로 간주된다.
치환기 R2의 특정 구현예에서, 유기기는 C1-C6 알킬기 (즉, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6개의 탄소 단위 길이)이다. 일부 구현예에서, C1-C6 알킬기는 포화, 불포화, 분지형, 직쇄, 고리형 또는 이들의 조합이다. C1-C6 알킬기의 예시적인 목록은, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, sec-펜틸, 네오-펜틸 또는 헥실이다. 특정 구현예에서, C1-C6 알킬기는 하나 이상의 알킬 치환기, 아릴 치환기, 헤테로원자 또는 이들의 조합 (예를 들어, 벤질, 페닐에틸, 페닐프로필 등)으로 치환된다. 일부 구현예에서, C1-C6 알킬기는 C1-C6 헤테로알킬기 (즉, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6개의 탄소 단위 길이)일 수 있다. 본원에 사용된 바, "헤테로알킬기"는, 분자의 코어 (즉, 탄소 백본)에 적어도 1개의 헤테로원자 (예를 들어, O, S, N, 및/또는 P)를 함유하는, 포화 또는 불포화, 치환 또는 미치환, 직쇄, 분지형 또는 고리형 지방족기이다.
치환기 R2의 특정 구현예에서, 유기기는 아릴기이다. 아릴기는 임의의 치환 또는 미치환된 아릴 또는 헤테로아릴기일 수 있으며, 여기서 헤테로아릴기는 적어도 하나의 고리에 적어도 하나의 헤테로원자 (예를 들어, O, S 또는 N)를 갖는 방향족 5- 또는 6-원 모노시클릭기이다. 헤테로아릴기는, 고리 내 헤테로원자의 총 수가 4이하이고, 고리가 적어도 하나의 탄소 원자를 갖는 한, 1 또는 2개의 산소 또는 황 원자 및/또는 1 내지 4개의 질소 원자를 함유할 수 있다. 선택적으로, 질소, 산소, 및 황 원자는 산화될 수 있으며 (즉, 전자를 손실하는 과정을 거침), 질소 원자는 선택적으로 4차화될 수 있다. 일부 구현예에서, 아릴 화합물은 페닐, 피롤릴, 푸라닐, 티오페닐, 피리딜, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 이소티아졸릴, 티아졸릴, 이미다졸릴, 티아디아졸릴, 테트라졸릴, 트리아졸릴, 옥사디아졸릴, 피라졸릴, 피라지닐, 트리아지닐, 피리미디닐 또는 피리다지닐이다.
치환기 R2의 특정 구현예에서, 유기기는 C1-C6 플루오로알킬기 또는 C1-C6 플루오로아릴기이다. 본원에 사용된 바, 용어 "플루오로알킬" 및 "플루오로아릴"은, 각각, 하나 이상의 플루오린 원자를 갖는, 임의의 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.
특정 구현예에서, 화학식 I의 단량체는 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드이다.
회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는, 회합 중합체가 적합한 비율의 본원에 제공된 바와 같은 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)을 포함하는 한, 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)을 임의의 적합한 농도로 포함할 수 있다. 회합 중합체는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)을 총 약 90 몰% 이상, 예를 들어 약 91 몰% 이상, 약 92 몰% 이상, 약 93 몰% 이상, 약 94 몰% 이상, 약 95 몰% 이상, 약 96 몰% 이상, 약 97 몰% 이상, 약 98 몰% 이상 또는 약 99 몰% 이상으로 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 회합 중합체는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)을 총 약 99.995 몰% 이하, 예를 들어 약 99.99 몰% 이하, 약 99.9 몰% 이하, 약 99.75 몰% 이하, 약 99.5 몰% 이하, 약 99.4 몰% 이하, 약 99.3 몰% 이하, 약 99.2 몰% 이하 또는 약 99.1 몰% 이하로 포함할 수 있다. 따라서, 회합 중합체는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)을 상기 언급된 종점 중 임의의 2개에 의해 한정된 총 농도로 포함할 수 있다. 회합 중합체는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)을 총 약 90 몰% 내지 약 99.995 몰%, 예를 들어 약 91 몰% 내지 약 99.995 몰%, 약 92 몰% 내지 약 99.995 몰%, 약 93 몰% 내지 약 99.995 몰%, 약 94 몰% 내지 약 99.995 몰%, 약 95 몰% 내지 약 99.995 몰%, 약 97 몰% 내지 약 99.995 몰%, 약 98 몰% 내지 약 99.995 몰%, 약 99 몰% 내지 약 99.995 몰%, 약 99 몰% 내지 약 99.99 몰%, 약 99 몰% 내지 약 99.9 몰%, 약 99 몰% 내지 약 99.75 몰%, 약 99 몰% 내지 약 99.5 몰%, 약 99 몰% 내지 약 99.4 몰%, 약 99 몰% 내지 약 99.3 몰%, 약 99 몰% 내지 약 99.2 몰%, 약 99 몰% 내지 약 99.1 몰%, 약 99.5 몰% 내지 약 99.99 몰%, 약 99.5 몰% 내지 약 99.995 몰%, 약 99.75 몰% 내지 약 99.99 몰% 또는 약 99.75 몰% 내지 약 99.995 몰%로 포함할 수 있다.
회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 임의의 적합한 유형(들)의 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)을 포함할 수 있다. 본원에 기재된 바와 같이, "회합 단량체 단위"는, 그 자체, 다른 회합 단량체 단위, 계면활성제 또는 이들의 조합과 배위될 수 있는 임의의 단량체 단위를 나타낸다. 배위는 임의의 적합한 상호작용을 통해 일어날 수 있다. 예를 들어, 배위는 이온 결합, 수소 결합, 소수성 상호작용, 쌍극자 상호작용, 반데르발스(Van der Waals) 힘 또는 상기 배위 유형 중 2개 이상의 조합을 통해 일어날 수 있다.
일부 구현예에서, 회합 단량체 단위는 회합 모이어티를 중합체에 부착시킴으로써 중합 후에 형성된다. 본원에 사용된 바, "회합 모이어티"는, 그 자체, 다른 회합 단량체 단위, 계면활성제 또는 이들의 조합과 배위될 수 있는 임의의 펜던트 화학 구조를 나타낸다. 배위는 임의의 적합한 상호작용을 통해 일어날 수 있다. 예를 들어, 배위는 이온 결합, 수소 결합, 소수성 상호작용, 쌍극자 상호작용, 반데르발스 힘 또는 상기 배위 유형 중 2개 이상의 조합을 통해 일어날 수 있다. 일부 구현예에서, 회합 모이어티는 중합체의 말단 단부에 직접 부착되거나, 링커를 통해 중합체의 말단 단부에 부착되거나, 중합체 백본에 직접 부착되거나, 링커를 통해 중합체 백본에 부착되거나 또는 이들의 조합으로 부착된다.
특정 구현예에서, 하나 이상의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)은 구조적으로 유사하다. 본원에 사용된 바, "구조적으로 유사한"은, 회합 단량체 단위(들)이 유사한 화학 관능기를 갖는다는 것을 의미한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들)은 각각 적어도 하나의 히드록실 치환기를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들)은 각각 적어도 하나의 아민 치환기를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들)은 각각 폴리에테르 사슬을 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들)은 각각 폴리에테르 사슬을 포함하며, 여기서 폴리에테르 사슬의 길이는 6개 이하 (즉, 6, 5, 4, 3, 2, 1 또는 0개)의 탄소 단위로 분리된다. 예를 들어, 회합 단량체 단위가 16개 탄소 단위의 폴리에테르 사슬 길이를 갖는 경우, 구조적으로 유사한 회합 단량체 단위는 10 내지 22개 (즉, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 또는 22개) 탄소 단위의 폴리에테르 사슬 길이를 가질 것이다. 특정 구현예에서, 폴리에테르 사슬은 각각 동일한 수의 탄소 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들)은 각각 알킬 사슬을 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들)은 각각 알킬 사슬을 포함하며, 여기서 알킬 사슬의 길이는 6개 이하 (즉, 6, 5, 4, 3, 2, 1 또는 0개)의 탄소 단위로 분리된다. 예를 들어, 회합 단량체 단위가 16개 탄소 단위의 알킬 사슬 길이를 갖는 경우, 구조적으로 유사한 회합 단량체 단위는 10 내지 22개 (즉, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 또는 22개) 탄소 단위의 알킬 사슬 길이를 가질 것이다. 특정 구현예에서, 알킬 사슬은 각각 동일한 수의 탄소 단위를 포함한다. 특정 구현예에서, 회합 단량체 단위(들)은 동일하다.
특정 구현예에서, 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)은 하나 이상의 회합 단량체(들)과의 중합을 통해 중합체에 혼입된다. 따라서, 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)은 비이온성 회합 단량체, 양이온성 회합 단량체, 음이온성 회합 단량체, 쯔비터이온성 회합 단량체 및 이들의 조합으로부터 선택되는 임의의 하나 이상의 적합한 회합 단량체(들)에서 유도될 수 있다. 하나 이상의 회합 단량체(들)이 중합에 참여할 수 있다. 특정 구현예에서, 하나 이상의 회합 단량체(들)은 자유 라디칼 중합에 참여할 수 있는 회합 모이어티와 별도로 불포화된 하위단위 (예를 들어, 아크릴레이트, 아크릴아미드 등)를 포함한다. 일반적으로, 하나 이상의 회합 단량체(들)은 아크릴레이트, 아크릴아미드 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
일 구현예에서, 회합 단량체 단위는 비이온성 회합 단량체 단위이다. 일반적으로, 비이온성 회합 단량체 단위는 화학식 II의 아크릴레이트 및/또는 아크릴아미드 단량체에서 유도된다:
Figure pct00002
[식 중, R3은 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)kCH3 (여기서 k는 0 내지 9 (즉, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9)의 정수임))이고, X는 O 또는 NH이고, m, n 및 o는 독립적으로 0 내지 100의 정수이며, 여기서 (n + o) ≤ 3인 경우, m은 적어도 7이고, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, R4는 수소 또는 소수성기임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다. 특정 구현예에서, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 에틸렌 옥시드 ("EO"), 프로필렌 옥시드 ("PO") 또는 이들의 조합의 블록 또는 랜덤 공중합체를 생성하도록 선택된다. 일부 구현예에서, m, n 및 o는 지정된 하위단위의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 사슬 길이 (즉, 평균 탄소 사슬 길이 또는 평균 EO/PO 사슬 길이)를 나타낸다. 본원에 사용된 바, 용어 "소수성기"는, 알킬기, 아릴기, 플루오로알킬기 또는 플루오로아릴기를 나타낸다.
치환기 R4의 특정 구현예에서, 소수성기는 C1-C32 알킬기 (즉, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 또는 32개의 탄소 단위 길이)이다. 일부 구현예에서, C1-C32 알킬기는 포화, 불포화, 분지형, 직쇄, 고리형 또는 이들의 조합이다. C1-C32 알킬기의 예시적인 목록은, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, sec-펜틸, 네오-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 라우릴, 스테아릴, 세틸, 베헤닐, 시클로펜틸, 시클로헥실, 프로페닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐 또는 4-펜테닐이다. 특정 구현예에서, C1-C32 알킬 탄소기는 하나 이상의 알킬 치환기, 아릴 치환기, 헤테로원자 또는 이들의 조합으로 추가로 치환된다. 일부 구현예에서, C1-C32 알킬기는 C1-C32 헤테로알킬기 (즉, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 또는 32개의 탄소 단위 길이)일 수 있다. 본원에 사용된 바, "헤테로알킬기"는, 분자의 코어 (즉, 탄소 백본)에 적어도 1개의 헤테로원자 (예를 들어, O, S, N, 및/또는 P)를 함유하는, 포화 또는 불포화, 치환 또는 미치환, 직쇄, 분지형 또는 고리형 지방족기를 나타낸다.
본원에 사용된 바, 용어 "치환된"은, 지정된 원자 또는 기 상의 하나 이상의 수소가, 지정된 원자의 정상 원자가를 초과하지 않는 한, 또 다른 기로 대체된 것을 의미한다. 예를 들어, 치환기가 옥소 (즉, =O)인 경우, 탄소 원자 상의 2개의 수소가 대체된다. 치환기의 조합은 치환이 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 합성 또는 사용에 유의하게 부정적인 영향을 미치지 않는 한 허용 가능하다.
치환기 R4의 특정 구현예에서, 소수성기는 아릴기이다. 아릴기는 임의의 치환 또는 미치환된 아릴 또는 헤테로아릴기일 수 있으며, 여기서 헤테로아릴기는 적어도 하나의 고리에 적어도 하나의 헤테로원자 (예를 들어, O, S 또는 N)를 갖는, 방향족 5- 또는 6-원 모노시클릭기, 9- 또는 10-원 바이시클릭기, 또는 11- 내지 14-원 트리시클릭기이다. 헤테로원자를 함유하는 헤테로아릴기의 각각의 고리는, 각각의 고리 내 헤테로원자의 총 수가 4개 이하이고, 각각의 고리가 적어도 하나의 탄소 원자를 갖는 한, 1 또는 2개의 산소 또는 황 원자 및/또는 1 내지 4개의 질소 원자를 함유할 수 있다. 바이시클릭 및 트리시클릭기를 완성하는 융합 고리는 탄소 원자만을 함유할 수 있으며, 포화, 부분 포화 또는 불포화될 수 있다. 질소, 산소, 및 황 원자는 선택적으로 산화될 수 있으며, 질소 원자는 선택적으로 4차화될 수 있다. 바이시클릭 및 트리시클릭인 헤테로아릴기는 적어도 하나의 완전 방향족 고리를 포함해야 하지만, 다른 융합 고리 또는 고리들은 방향족 또는 비(非)방향족일 수 있다. 일부 구현예에서, 아릴기는 페닐, 나프틸, 피롤릴, 이소인돌릴, 인돌리지닐, 인돌릴, 푸라닐, 벤조푸라닐, 벤조티오페닐, 티오페닐, 피리딜, 아크리디닐, 나프티리디닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 벤즈옥사졸릴, 이소티아졸릴, 티아졸릴, 벤즈티아졸릴, 이미다졸릴, 티아디아졸릴, 테트라졸릴, 트리아졸릴, 옥사디아졸릴, 벤즈이미다졸릴, 퓨리닐, 피라졸릴, 피라지닐, 프테리디닐, 퀴녹살리닐, 프탈라지닐, 퀴나졸리닐, 트리아지닐, 페나지닐, 신놀리닐, 피리미디닐 또는 피리다지닐이다.
치환기 R4의 특정 구현예에서, 소수성기는 C1-C32 플루오로알킬기 또는 C1-C32 플루오로아릴기이다. 본원에 사용된 바, 용어 "플루오로알킬" 및 "플루오로아릴"은, 각각, 하나 이상의 플루오린 원자를 갖는, 임의의 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.
특정 구현예에서, 비이온성 회합 단량체 단위는 화학식 III의 아크릴레이트 헤드기를 포함하는 아크릴레이트 단량체에서 유도된다:
Figure pct00003
[식 중, R5는 -CH2(CH2)pCH3이고, R3은 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)kCH3 (여기서 k는 0 내지 9 (즉, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9)의 정수임))이고, p는 3 내지 100 (예를 들어, 4 내지 50, 6 내지 50, 8 내지 50, 10 내지 50, 12 내지 50, 16 내지 50 또는 18 내지 50)의 정수임]. 일부 구현예에서, 화학식 III의 아크릴레이트 단량체는, p의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 값이 3 내지 100 (예를 들어, 4 내지 50, 6 내지 50, 8 내지 50, 10 내지 50, 12 내지 50, 16 내지 50 또는 18 내지 50)의 정수가 되도록 하는, 둘 이상의 이러한 아크릴레이트의 혼합물이다. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다. 특정 구현예에서, R5는 3 내지 100개 탄소 단위 길이의 분지형 알킬기이다. 일반적으로, 비이온성 회합 단량체는 라우릴아크릴레이트, 세틸아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 베헤닐아크릴레이트 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 특정 구현예에서, 비이온성 회합 단량체 단위는 라우릴아크릴레이트이며, 즉, R3은 수소이고, p는 10이다.
특정 구현예에서, 비이온성 회합 단량체 단위는 화학식 IV의 아크릴레이트 헤드기를 포함하는 아크릴레이트 단량체에서 유도된다:
Figure pct00004
[식 중, R3은 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)kCH3 (여기서 k는 0 내지 9 (즉, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9)의 정수임))이고, q는 2 내지 100 (예를 들어, 4 내지 50, 6 내지 50, 8 내지 50, 10 내지 50, 12 내지 50, 16 내지 50, 18 내지 50, 16 내지 100, 18 내지 100 또는 50 내지 100)의 정수이고, r은 0 내지 30 (예를 들어, 2 내지 30, 4 내지 30, 6 내지 30, 8 내지 30, 10 내지 30, 12 내지 30, 16 내지 30, 18 내지 30, 20 내지 30, 22 내지 30 또는 24 내지 30)의 정수이고, 각각의 Y는 독립적으로 수소 또는 CH3임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다. 특정 구현예에서, 각각의 Y는 독립적으로 에틸렌 옥시드 ("EO"), 프로필렌 옥시드 ("PO") 또는 이들의 조합의 블록 또는 랜덤 공중합체를 생성하도록 선택된다. 일부 구현예에서, 화학식 IV의 아크릴레이트 단량체는, q의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 값이 2 내지 100 (예를 들어, 4 내지 50, 6 내지 50, 8 내지 50, 10 내지 50, 12 내지 50, 16 내지 50, 18 내지 50, 16 내지 100, 18 내지 100 또는 50 내지 100)의 정수이고, r의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 값이 0 내지 30 (예를 들어, 2 내지 30, 4 내지 30, 6 내지 30, 8 내지 30, 10 내지 30, 12 내지 30, 16 내지 30, 18 내지 30, 20 내지 30, 22 내지 30 또는 24 내지 30)의 정수가 되도록 하는, 둘 이상의 이러한 아크릴레이트의 혼합물이다. 일부 구현예에서, 화학식 IV의 아크릴레이트 단량체는 라우릴 폴리에톡시 (25) 메타크릴레이트, 세틸 폴리에톡시 (25) 메타크릴레이트, 스테아릴 폴리에톡시 (25) 메타크릴레이트, 베헤닐 폴리에톡시 (25) 메타크릴레이트 또는 이들의 조합이다. 특정 구현예에서, 비이온성 회합 단량체 단위는 Evonik Industries (Essen, Germany)에서 상업적으로 입수 가능한 VISIOMER® 에테르 메타크릴레이트이다. 일부 구현예에서, 비이온성 회합 단량체 단위는 Evonik Industries (Essen, Germany)에서 상업적으로 입수 가능한, 상품명 메타크릴산 에스테르 (25 EO) C16-C18 지방 알코올 ("C18PEG1105MA")로 시판되는, 세틸 및/또는 스테아릴 폴리에톡시 (25) 메타크릴산 에스테르이다.
특정 구현예에서, 비이온성 회합 단량체 단위는 화학식 V의 아크릴레이트 헤드기를 포함하는 아크릴레이트 단량체에서 유도된다:
Figure pct00005
[식 중, R3은 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)kCH3 (여기서 k는 0 내지 9 (즉, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9)의 정수임))이고, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, n 및 o는 독립적으로 0 내지 약 100 (예를 들어, 약 0 내지 약 90, 약 0 내지 약 80, 약 0 내지 약 70, 약 0 내지 약 60, 약 0 내지 약 50, 약 10 내지 약 100 또는 약 10 내지 약 50) 범위의 정수이고, R4'는 C8-C30 알킬기 (즉, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 또는 30개의 탄소 단위 길이)이며, 여기서 n 및 o는 둘 다 0일 수 없음]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다. 특정 구현예에서, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 에틸렌 옥시드 ("EO"), 프로필렌 옥시드 ("PO") 또는 이들의 조합의 블록 또는 랜덤 공중합체를 생성하도록 선택된다. 일부 구현예에서, 화학식 V의 아크릴레이트 단량체는, n 및 o의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 값이 독립적으로 0 내지 100 (예를 들어, 0 내지 50, 6 내지 50, 8 내지 50, 10 내지 50, 12 내지 50, 16 내지 50, 18 내지 50, 16 내지 100, 18 내지 100 또는 50 내지 100)의 정수가 되도록 하는, 둘 이상의 이러한 아크릴레이트의 혼합물이다. 특정 구현예에서, 화학식 V의 아크릴레이트 단량체는 BASF Corporation (Florham Park, New Jersey)에서 상업적으로 입수 가능한 Plurafac® 계면활성제에서 유도된 측쇄를 함유한다.
또 다른 구현예에서, 회합 단량체 단위는 양이온성 회합 단량체 단위이다. 일반적으로, 양이온성 회합 단량체 단위는 화학식 VI의 아크릴레이트 염 단량체 및/또는 아크릴아미드 염 단량체에서 유도된다:
Figure pct00006
[식 중, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)tCH3 (여기서 t는 0 내지 9 (즉, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9)의 정수임))이고, X는 O 또는 NH이고, s는 0 내지 20 (예를 들어, 2 내지 20, 4 내지 20, 6 내지 20, 8 내지 20, 5 내지 10, 10 내지 20, 5 내지 15, 12 내지 20, 0 내지 10, 0 내지 8, 0 내지 6 또는 0 내지 4)의 정수이고, Z는 임의의 음이온이고, R8은 소수성기임]. 일부 구현예에서, 화학식 VI의 아크릴레이트 및/또는 아크릴아미드 염은, s의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 값이 0 내지 20 (예를 들어, 2 내지 20, 4 내지 20, 6 내지 20, 8 내지 20, 5 내지 10, 10 내지 20, 5 내지 15, 12 내지 20, 0 내지 10, 0 내지 8, 0 내지 6 또는 0 내지 4)의 정수가 되도록 하는, 둘 이상의 이러한 아크릴레이트 및/또는 아크릴아미드의 혼합물이다. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다. 본원에 사용된 바, 용어 "소수성기"는, 알킬기, 아릴기, 플루오로알킬기 또는 플루오로아릴기를 나타낸다.
치환기 R8의 특정 구현예에서, 소수성기는 C1-C32 알킬기 (즉, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 또는 32개의 탄소 단위 길이)이다. 일부 구현예에서, C1-C32 알킬기는 포화, 불포화, 분지형, 직쇄, 고리형 또는 이들의 조합이다. C1-C32 알킬기의 예시적인 목록은, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, sec-펜틸, 네오-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 라우릴, 스테아릴, 세틸, 베헤닐, 시클로펜틸, 시클로헥실, 프로페닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐 또는 4-펜테닐이다. 특정 구현예에서, C1-C32 알킬기는 하나 이상의 알킬 치환기, 아릴 치환기, 헤테로원자 또는 이들의 조합으로 추가로 치환된다. 일부 구현예에서, C1-C32 알킬기는 C1-C32 헤테로알킬기 (즉, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 또는 32개의 탄소 단위 길이)일 수 있다. 본원에 사용된 바, "헤테로알킬기"는 분자의 코어 (즉, 탄소 백본)에 적어도 1개의 헤테로원자 (예를 들어, O, S, N, 및/또는 P)를 함유하는, 포화 또는 불포화, 치환 또는 미치환, 직쇄, 분지형 또는 고리형 지방족 사슬이다.
치환기 R8의 특정 구현예에서, 소수성기는 아릴기이다. 아릴기는 임의의 치환 또는 미치환된 아릴 또는 헤테로아릴기일 수 있으며, 여기서 헤테로아릴기는 적어도 하나의 고리에 적어도 하나의 헤테로원자 (예를 들어, O, S 또는 N)를 갖는, 방향족 5- 또는 6-원 모노시클릭기, 9- 또는 10-원 바이시클릭기, 및 11- 내지 14-원 트리시클릭기이다. 헤테로원자를 함유하는 헤테로아릴기의 각각의 고리는, 각각의 고리 내 헤테로원자의 총 수가 4개 이하이고, 각각의 고리가 적어도 하나의 탄소 원자를 갖는 한, 1 또는 2개의 산소 또는 황 원자 및/또는 1 내지 4개의 질소 원자를 함유할 수 있다. 바이시클릭 및 트리시클릭기를 완성하는 융합 고리는 탄소 원자만을 함유할 수 있으며, 포화, 부분 포화 또는 불포화될 수 있다. 질소, 산소, 및 황 원자는 선택적으로 산화될 수 있으며, 질소 원자는 선택적으로 4차화될 수 있다. 바이시클릭 및 트리시클릭인 헤테로아릴기는 적어도 하나의 완전 방향족 고리를 포함해야 하지만, 다른 융합 고리 또는 고리들은 방향족 또는 비방향족일 수 있다. 일부 구현예에서, 아릴 화합물은 페닐, 나프틸, 피롤릴, 이소인돌릴, 인돌리지닐, 인돌릴, 푸라닐, 벤조푸라닐, 벤조티오페닐, 티오페닐, 피리딜, 아크리디닐, 나프티리디닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 벤즈옥사졸릴, 이소티아졸릴, 티아졸릴, 벤즈티아졸릴, 이미다졸릴, 티아디아졸릴, 테트라졸릴, 트리아졸릴, 옥사디아졸릴, 벤즈이미다졸릴, 퓨리닐, 피라졸릴, 피라지닐, 프테리디닐, 퀴녹살리닐, 프탈라지닐, 퀴나졸리닐, 트리아지닐, 페나지닐, 신놀리닐, 피리미디닐 또는 피리다지닐이다.
치환기 R8의 특정 구현예에서, 소수성기는 C1-C32 플루오로알킬기 또는 C1-C32 플루오로아릴기이다. 본원에 사용된 바, 용어 "플루오로알킬" 및 "플루오로아릴"은, 각각, 하나 이상의 플루오린 원자를 갖는, 임의의 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.
화학식 VI의 암모늄 염은 임의의 적합한 음이온 반대 이온 (즉, "Z")을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 음이온 반대 이온 ("Z")은 할로겐 (예를 들어, 플루오라이드, 클로라이드, 브로마이드 또는 요오다이드), 황, 탄소, 질소, 인 및 이들의 조합으로부터 선택되는 원소를 포함한다. 음이온의 예시적인 목록은, 플루오라이드, 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 술파이드, 술파이트, 술페이트, 술포네이트, 바이술페이트, 바이술파이트, 티오술페이트, 카르보네이트, 바이카르보네이트, 니트레이트, 니트라이트, 포스페이트, 히드로겐 포스페이트, 디히드로겐 포스페이트, 포스파이트, 히드로겐 포스파이트, 디히드로겐 포스파이트, 헥사플루오로포스페이트, 카르복실레이트, 아세테이트, 메실레이트, 토실레이트 또는 트리플레이트를 포함한다. 특정 구현예에서, Z는 플루오라이드, 클로라이드, 브로마이드, 메실레이트, 토실레이트 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
특정 구현예에서, 양이온성 회합 단량체 단위는 화학식 VII의 아크릴아미드 염 단량체에서 유도된다:
Figure pct00007
[식 중, R6은 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)tCH3 (여기서 t는 0 내지 9 (즉, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9)의 정수임))이고, u는 0 내지 30 (예를 들어, 2 내지 30, 4 내지 30, 6 내지 30, 8 내지 30, 5 내지 25, 10 내지 30, 12 내지 30, 15 내지 25, 16 내지 30, 18 내지 30, 20 내지 30, 22 내지 30 또는 24 내지 30)의 정수임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다. 일부 구현예에서, 화학식 VII의 아크릴아미드 염은, u의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 값이 0 내지 30 (예를 들어, 2 내지 30, 4 내지 30, 6 내지 30, 8 내지 30, 5 내지 25, 10 내지 30, 12 내지 30, 15 내지 25, 16 내지 30, 18 내지 30, 20 내지 30, 22 내지 30 또는 24 내지 30)의 정수가 되도록 하는, 둘 이상의 이러한 아크릴아미드의 혼합물이다. 특정 구현예에서, 화학식 VII의 아크릴아미드 염은 "MAPTAC-C12 유도체" (즉, R6은 CH3이고, u는 10임)이다.
또 다른 구현예에서, 회합 단량체 단위는 음이온성 회합 단량체 단위이다. 일반적으로, 음이온성 회합 단량체 단위는 화학식 VIII의 아크릴레이트 및/또는 아크릴아미드 단량체에서 유도된다:
Figure pct00008
[식 중, R9는 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)vCH3 (식 중, v는 0 내지 9 (즉, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9)의 정수임))이고, X는 O 또는 NH이고, M은 임의의 양이온이고, 각각의 R10은 독립적으로 수소 또는 소수성기임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다. 본원에 사용된 바, 용어 "소수성기"는, 알킬기, 아릴기, 플루오로알킬기 또는 플루오로아릴기를 나타낸다.
치환기 R10의 특정 구현예에서, 소수성기는 C1-C32 알킬기 (즉, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 또는 32개의 탄소 단위 길이)이다. 일부 구현예에서, C1-C32 알킬기는 포화, 불포화, 분지형, 직쇄, 고리형 또는 이들의 조합이다. C1-C32 알킬기의 예시적인 목록은, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, sec-펜틸, 네오-펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 라우릴, 스테아릴, 세틸, 베헤닐, 시클로펜틸, 시클로헥실, 프로페닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐 또는 4-펜테닐이다. 특정 구현예에서, C1-C32 알킬기는 하나 이상의 알킬 치환기, 아릴 치환기, 헤테로원자 또는 이들의 조합으로 추가로 치환된다. 일부 구현예에서, C1-C32 알킬기는 C1-C32 헤테로알킬기 (즉, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 또는 32개의 탄소 단위 길이)일 수 있다. 본원에 사용된 바, "헤테로알킬기"는, 분자의 코어 (즉, 탄소 백본)에 적어도 1개의 헤테로원자 (예를 들어, O, S, N, 및/또는 P)를 함유하는, 포화 또는 불포화, 치환 또는 미치환, 직쇄, 분지형 또는 고리형 지방족기를 나타낸다.
치환기 R10의 특정 구현예에서, 소수성기는 아릴기이다. 아릴기는 임의의 치환 또는 미치환된 아릴 또는 헤테로아릴기일 수 있으며, 여기서 헤테로아릴기는 적어도 하나의 고리에 적어도 하나의 헤테로원자 (예를 들어, O, S 또는 N)를 갖는, 방향족 5- 또는 6-원 모노시클릭기, 9- 또는 10-원 바이시클릭기, 및 11- 내지 14-원 트리시클릭기이다. 헤테로원자를 함유하는 헤테로아릴기의 각각의 고리는, 각각의 고리 내 헤테로원자의 총 수가 4개 이하이고, 각각의 고리가 적어도 하나의 탄소 원자를 갖는 한, 1 또는 2개의 산소 또는 황 원자 및/또는 1 내지 4개의 질소 원자를 함유할 수 있다. 바이시클릭 및 트리시클릭기를 완성하는 융합 고리는 탄소 원자만을 함유할 수 있으며, 포화, 부분 포화 또는 불포화될 수 있다. 질소, 산소, 및 황 원자는 선택적으로 산화될 수 있으며, 질소 원자는 선택적으로 4차화될 수 있다. 바이시클릭 및 트리시클릭인 헤테로아릴기는 적어도 하나의 완전 방향족 고리를 포함해야 하지만, 다른 융합 고리 또는 고리들은 방향족 또는 비방향족일 수 있다. 일부 구현예에서, 아릴 화합물은 페닐, 나프틸, 피롤릴, 이소인돌릴, 인돌리지닐, 인돌릴, 푸라닐, 벤조푸라닐, 벤조티오페닐, 티오페닐, 피리딜, 아크리디닐, 나프티리디닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 벤즈옥사졸릴, 이소티아졸릴, 티아졸릴, 벤즈티아졸릴, 이미다졸릴, 티아디아졸릴, 테트라졸릴, 트리아졸릴, 옥사디아졸릴, 벤즈이미다졸릴, 퓨리닐, 피라졸릴, 피라지닐, 프테리디닐, 퀴녹살리닐, 프탈라지닐, 퀴나졸리닐, 트리아지닐, 페나지닐, 신놀리닐, 피리미디닐 또는 피리다지닐이다.
치환기 R10의 특정 구현예에서, 소수성기는 C1-C32 플루오로알킬기 또는 C1-C32 플루오로아릴기이다. 본원에 사용된 바, 용어 "플루오로알킬" 및 "플루오로아릴"은, 각각, 하나 이상의 플루오린 원자를 갖는, 임의의 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.
술포네이트 염은 임의의 적합한 양이온 반대 이온 (즉, "M")을 가질 수 있다. 예를 들어, 양이온 반대 이온 ("M")은 양성자, 암모늄, 4차 아민, 알칼리 금속의 양이온, 알칼리 토금속의 양이온, 전이 금속의 양이온, 희토류 금속의 양이온, 주족 원소 양이온 또는 이들의 조합이다. 일부 구현예에서, 양이온 반대 이온은 양성자, 또는 리튬, 소듐, 포타슘, 마그네슘, 칼슘, 망간, 철, 아연 또는 이들의 조합의 양이온이다. 특정 구현예에서, M은 수소, 리튬, 소듐, 포타슘 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
하나 이상의 회합 단량체 단위(들)은 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)에 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 회합 중합체는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)을 총 약 10 몰% 이하, 예를 들어 약 9 몰% 이하, 약 8 몰% 이하, 약 7 몰% 이하, 약 6 몰% 이하, 약 5 몰% 이하, 약 4 몰% 이하, 약 3 몰% 이하, 약 2 몰% 이하 또는 약 1 몰% 이하로 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 회합 중합체는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)을 약 0.005 몰% 이상, 예를 들어 약 0.01 몰% 이상, 약 0.1 몰% 이상, 약 0.25 몰% 이상, 약 0.3 몰% 이상, 약 0.4 몰% 이상 또는 약 0.5 몰% 이상으로 포함할 수 있다. 따라서, 회합 중합체는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)을 상기 언급된 종점 중 임의의 2개에 의해 한정된 농도로 포함할 수 있다. 회합 중합체는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)을 약 0.005 몰% 내지 약 10 몰%, 예를 들어 약 0.005 몰% 내지 약 9 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 8 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 7 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 6 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 5 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 4 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 3 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 2 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.01 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.1 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.25 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.3 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.4 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.5 몰% 내지 약 1.0 몰%, 약 0.01 몰% 내지 약 0.5 몰% 또는 약 0.01 몰% 내지 약 0.25 몰%로 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 양이온성 단량체 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)(들)은 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다. 특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 VISIOMER® 단량체 C18PEG1105MA에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다.
일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 음이온성 단량체 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다. 특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 VISIOMER® 단량체 C18PEG1105MA에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다.
일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 양이온성 단량체 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다. 특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VII의 MAPTAC-C12 유도체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다.
일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 음이온성 단량체 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다. 특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VII의 MAPTAC-C12 유도체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다.
일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 양이온성 단량체 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다.
일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 음이온성 단량체 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함한다.
일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 AP1를 갖는다:
Figure pct00009
[식 중, E는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)이고, F는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이고, G는 화학식 I의 단량체에서 유도된 하나 이상의 단량체 단위(들)이고, H는 선택적으로 존재하며 하나 이상의 피페리딘-2,6-디온 단위(들)이고, 여기서 하나 이상의 피페리딘-2,6-디온(들)은 추가의 단량체 단위 ("F")의 카르보닐 상에서 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 ("G")의 아크릴아미드 질소가 고리화될 때 형성되며, 회합 중합체는 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 가짐].
일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 AP2를 갖는다:
Figure pct00010
[식 중, E는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)이고, E'는 약 0.005 내지 약 10의 몰% 값이고, F는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이고, F'는 약 0.005 내지 약 90의 몰% 값이고, G는 화학식 I의 단량체에서 유도된 하나 이상의 단량체 단위(들)이고, G'는 약 10 내지 약 99.99의 몰% 값임]. 단량체 단위 E는 본원에 기재된 회합 단량체 단위로 정의된다. 단량체 단위 F 및 G는, 각각, 본원에 기재된 추가의 단량체 단위 및 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위로 정의된다.
본원에 기재된 바와 같이, 화학식 AP2의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 교대 중합체, 랜덤 중합체, 블록 중합체, 그래프트 중합체, 선형 중합체, 분지형 중합체, 고리형 중합체 또는 이들의 조합으로서 존재할 수 있다. 따라서, E, F 및 G는 반복되는 개별 단위 (예를 들어, EEFFFGG, EFGGEFEE, EFGEEE, EEEEFG 등)를 포함하여, 임의의 적합한 순서로 (예를 들어, EGF, EFG, GEF, GFE, FEG 또는 FGE) 존재할 수 있다.
하나 이상의 회합 단량체 단위(들) ("E'")의 양 및 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)의 총합 ("F'" + "G'")의 양은, 하나 이상의 회합 단량체 단위(들) 및 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)의 총합에 대하여 상기 기재된 바와 같다.
일부 구현예에서, 화학식 AP2의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 전하 분해(charge degradation)를 거쳐, 화학식 AP3의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 제공한다:
Figure pct00011
[식 중, E는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)이고, E"는 약 0.005 내지 약 10의 몰% 값이고, F는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이고, F"는 약 0.005 내지 약 90의 몰% 값이고, G는 화학식 I의 단량체에서 유도된 하나 이상의 단량체 단위(들)이고, G"는 약 10 내지 약 99.99의 몰% 값이고, H는 하나 이상의 피페리딘-2,6-디온 단위(들)이며, 여기서 하나 이상의 피페리딘-2,6-디온(들)은 추가의 단량체 단위 ("F")의 카르보닐 상에서 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 ("G")의 아크릴아미드 질소가 고리화될 때 형성되고, H"는 약 0 (즉, 미량) 내지 약 10의 몰% 값임]. 본원에 사용된 바, "전하 분해"는, 추가의 단량체 단위의 하전된 치환기가 대체되어, 중합체가 덜 양이온성 단량체 단위 및/또는 덜 음이온성 단량체 단위를 갖도록, 하전된 추가의 단량체 단위 (즉, 양이온성 및/또는 음이온성 단량체 단위) 상에서 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위가 고리화되는 과정이다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 전하 분해는 자발적으로 일어날 수 있거나, 또는 중합체 용액 중 하나 이상의 구성요소에 의해 촉진될 수 있는 것으로 여겨진다.
특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 AP3을 갖는다:
Figure pct00012
[식 중, E는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)이고, E"는 약 0.005 내지 약 10의 몰% 값이고, F는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이고, F"는 약 0.005 내지 약 90의 몰% 값이고, G는 화학식 I의 단량체에서 유도된 하나 이상의 단량체 단위(들)이고, G"는 약 10 내지 약 99.99의 몰% 값이고, H는 화학식
Figure pct00013
(식 중, R1은 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, R2는 수소 또는 유기기임)의 하나 이상의 단위이고, H"는 약 0 (즉, 미량) 내지 약 10의 몰% 값임]. 특정 구현예에서, R1 및 R2는 수소이다.
본원에 기재된 바와 같이, 화학식 AP3의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 교대 중합체, 랜덤 중합체, 블록 중합체, 그래프트 중합체, 선형 중합체, 분지형 중합체, 고리형 중합체 또는 이들의 조합으로서 존재할 수 있다. 따라서, E, F, G 및 H는 반복되는 개별 단위 (예를 들어, EEFFFGGHHH, EFGGEFEEH, EFGEEEHH, HHHEEEEFG 등)를 포함하여, 임의의 적합한 순서로 (예를 들어, EGFH, EGHF, EHFG, EHGF, EFGH, EFHG, FEGH, FEHG, FHEG, FHGE, FGEH, FGHE, GHFE, GHEF, GEFH, GEHF, GFHE, GFEH, HEFG, HEGF, HGEF, HGFE, HFEG 또는 HFGE)로 존재할 수 있다.
특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 AP4를 갖는다:
Figure pct00014
[식 중, 각각의 R1은 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, 각각의 R2는 독립적으로 수소 또는 유기기이고, R3은 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)kCH3 (여기서 k는 0 내지 9 (즉, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9)의 정수임))이고, X는 O 또는 NH이고, m, n 및 o는 독립적으로 0 내지 100의 정수이며, 여기서 (n + o) ≤ 3인 경우, m은 적어도 7이고, Y1 및 Y2는 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, R4는 수소 또는 소수성기이고, E"는 약 0.005 내지 약 10의 몰% 값이고, F는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이고, F"는 약 0.005 내지 약 90의 몰% 값이고, G"는 약 10 내지 약 99.99의 몰% 값이고, H"는 약 0 (즉, 미량) 내지 약 10의 몰% 값임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다.
화학식 AP4의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 특정 구현예에서, F는 디알릴디메틸암모늄 클로라이드 ("DADMAC") 단량체에서 유도된다. 화학식 AP4의 회합 중합체의 특정 구현예에서, F는 2-(아크릴로일옥시)-N,N,N-트리메틸에탄아미늄 클로라이드 ("DMAEA.MCQ") 단량체에서 유도된다.
특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 AP5를 갖는다:
Figure pct00015
[식 중, 각각의 R1은 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, 각각의 R2는 독립적으로 수소 또는 유기기이고, R3은 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)kCH3 (여기서 k는 0 내지 9 (즉, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9)의 정수임))이고, q는 2 내지 100의 정수이고, r은 0 내지 30의 정수이고, 각각의 Y는 독립적으로 수소 또는 CH3이고, E"는 약 0.005 내지 약 10의 몰% 값이고, F"는 약 0.005 내지 약 90의 몰% 값이고, G"는 약 10 내지 약 99.99의 몰% 값이고, H"는 약 0 (즉, 미량) 내지 약 10의 몰% 값임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다.
특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 AP6을 갖는다:
Figure pct00016
[식 중, r은 0 내지 30 (예를 들어, 2 내지 30, 4 내지 30, 6 내지 30, 8 내지 30, 10 내지 30, 12 내지 30, 16 내지 30, 18 내지 30, 20 내지 30, 22 내지 30 또는 24 내지 30)의 정수이고, 각각의 Y는 독립적으로 수소 또는 CH3이고, E"는 약 0.005 내지 약 10의 몰% 값이고, F"는 약 0.005 내지 약 90의 몰% 값이고, G"는 약 10 내지 약 99.99의 몰% 값이고, H"는 약 0 (즉, 미량) 내지 약 10의 몰% 값임]. 특정 구현예에서, r은 14 내지 16의 정수이다.
특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 AP7을 갖는다:
Figure pct00017
[식 중, 각각의 R1은 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, 각각의 R2는 독립적으로 수소 또는 유기기이고, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)tCH3 (여기서 t는 0 내지 9의 정수임))이고, X는 O 또는 NH이고, s는 0 내지 20의 정수이고, Z는 임의의 음이온이고, R8은 소수성기이고, E"는 약 0.005 내지 약 10의 몰% 값이고, F는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이고, F"는 약 0.005 내지 약 90의 몰% 값이고, G"는 약 10 내지 약 99.99의 몰% 값이고, H"는 약 0 (즉, 미량) 내지 약 10의 몰% 값임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다.
특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 AP8을 갖는다:
Figure pct00018
[식 중, 각각의 R1은 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, 각각의 R2는 독립적으로 수소 또는 유기기이고, R6은 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)tCH3 (여기서 t는 0 내지 9의 정수임))이고, u는 0 내지 30의 정수이고, E"는 약 0.005 내지 약 10의 몰% 값이고, F"는 약 0.005 내지 약 90의 몰% 값이고, G"는 약 10 내지 약 99.99의 몰% 값이고, H"는 약 0 (즉, 미량) 내지 약 10의 몰% 값임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다.
특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 AP9를 갖는다:
Figure pct00019
[식 중, R6은 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)tCH3 (여기서 t는 0 내지 9의 정수임))이고, u는 0 내지 30의 정수이고, E"는 약 0.005 내지 약 10의 몰% 값이고, F"는 약 0.005 내지 약 90의 몰% 값이고, G"는 약 10 내지 약 99.99의 몰% 값이고, H"는 약 0 (즉, 미량) 내지 약 10의 몰% 값임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다.
화학식 AP7-9 (즉, AP7, AP8 또는 AP9)의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 특정 구현예에서, F는 아크릴산, 메타크릴산 또는 이들의 염에서 선택되는 하나 이상의 단량체에서 유도된다.
특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 AP10을 갖는다:
Figure pct00020
[식 중, 각각의 R1은 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, 각각의 R2는 독립적으로 수소 또는 유기기이고, R9는 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)vCH3 (여기서 v는 0 내지 9의 정수임))이고, X는 O 또는 NH이고, M은 임의의 양이온이고, 각각의 R10은 독립적으로 수소 또는 소수성기이고, E"는 약 0.005 내지 약 10의 몰% 값이고, F는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이고, F"는 약 0.005 내지 약 90의 몰% 값이고, G"는 약 10 내지 약 99.99의 몰% 값이고, H"는 약 0 (즉, 미량) 내지 약 10의 몰% 값임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다.
특정 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 화학식 AP11을 갖는다:
Figure pct00021
[식 중, R9는 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)vCH3 (여기서 v는 0 내지 9의 정수임))이고, X는 O 또는 NH이고, M은 임의의 양이온이고, 각각의 R10은 독립적으로 수소 또는 소수성기이고, E"는 약 0.005 내지 약 10의 몰% 값이고, F는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이고, F"는 약 0.005 내지 약 90의 몰% 값이고, G"는 약 10 내지 약 99.99의 몰% 값이고, H"는 약 0 (즉, 미량) 내지 약 10의 몰% 값임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다.
본원에 기재된 바와 같이, 화학식 AP4-AP11 (즉, AP4, AP5, AP6, AP7, AP8, AP9, AP10 또는 AP11)의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)는 교대 중합체, 랜덤 중합체, 블록 중합체, 그래프트 중합체, 선형 중합체, 분지형 중합체, 고리형 중합체 또는 이들의 조합으로서 존재할 수 있다. 따라서, 단량체 단위는 반복되는 개별 단위를 포함하여, 임의의 적합한 순서로 존재할 수 있다.
단량체 단위 H의 존재는 임의의 적합한 방법에 의해 검출될 수 있다. 일부 구현예에서, 단량체 H는 13CNMR, 1HNMR, IR 분광법 또는 이들의 조합에 의해 검출된다.
단량체 단위 H의 존재비는 임의의 적합한 방법에 의해 결정될 수 있다. 일부 구현예에서, 단량체 단위 H의 존재비는 13CNMR 스펙트럼, 1HNMR 스펙트럼, IR 스펙트럼 또는 이들의 조합의 피크 적분 값의 상대적 비교에 의해 결정될 수 있다.
화학식 AP3-11 (즉, AP3, AP4, AP5, AP6, AP7, AP8, AP9, AP10 또는 AP11)의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 일부 구현예에서, E"는 약 0.005 몰% 내지 약 10 몰% (예를 들어, 약 0.005 몰% 내지 약 9 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 8 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 7 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 6 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 5 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 4 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 3 몰% 또는 약 0.005 몰% 내지 약 2 몰%)이고, F"는 약 0.005 몰% 내지 약 90 몰% (예를 들어, 약 0.005 몰% 내지 약 80 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 70 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 60 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 50 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 40 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 35 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 30 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 25 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 20 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 16 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 12 몰%, 약 0.005 몰% 내지 약 10 몰%, 약 2 몰% 내지 약 20 몰%, 약 4 몰% 내지 약 20 몰%, 약 6 몰% 내지 약 20 몰%, 약 4 몰% 내지 약 16 몰%, 약 4 몰% 내지 약 12 몰% 또는 약 4 몰% 내지 약 10 몰%)이고, G"는 약 10 몰% 내지 약 99.99 몰% (예를 들어, 약 10 몰% 내지 약 99.99 몰%, 약 20 몰% 내지 약 99.99 몰%, 약 30 몰% 내지 약 99.99 몰%, 약 40 몰% 내지 약 99.99 몰%, 약 50 몰% 내지 약 99.99 몰%, 약 60 몰% 내지 약 99.99 몰%, 약 70 몰% 내지 약 99.99 몰%, 약 80 몰% 내지 약 99.99 몰%, 약 80 몰% 내지 약 99.95 몰%, 약 80 몰% 내지 약 99.9 몰%, 약 80 몰% 내지 약 99.5 몰%, 약 80 몰% 내지 약 99 몰%, 약 80 몰% 내지 약 97 몰%, 약 80 몰% 내지 약 95 몰%, 약 80 몰% 내지 약 92 몰%, 약 80 몰% 내지 약 90 몰%, 약 84 몰% 내지 약 99 몰%, 약 84 몰% 내지 약 94 몰%, 약 84 몰% 내지 약 95 몰%, 약 84 몰% 내지 약 92 몰% 또는 약 84 몰% 내지 약 90 몰%)이고, H"는 약 0 몰% (즉, 미량) 내지 약 10 몰% (예를 들어, 약 0.001 몰% 내지 약 10 몰%, 약 0.001 몰% 내지 약 9 몰%, 약 0.001 몰% 내지 약 8 몰%, 약 0.001 몰% 내지 약 7 몰%, 약 0.001 몰% 내지 약 6 몰%, 약 0.001 몰% 내지 약 5 몰%, 약 0.001 몰% 내지 약 4 몰%, 약 0.001 몰% 내지 약 3 몰% 또는 약 0.001 몰% 내지 약 2 몰%)이다.
화학식 AP3-11 (즉, AP3, AP4, AP5, AP6, AP7, AP8, AP9, AP10 또는 AP11)의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 특정 구현예에서, E"는 약 0.005 몰% 내지 약 1 몰% (예를 들어, 약 0.01 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.1 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.25 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.3 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.4 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.5 몰% 내지 약 1.0 몰%, 약 0.01 몰% 내지 약 0.5 몰% 또는 약 0.01 몰% 내지 약 0.25 몰%)이고, F"는 약 4 몰% 내지 약 10 몰% (예를 들어, 약 4 몰% 내지 약 9 몰%, 약 4 몰% 내지 약 8 몰%, 약 4 몰% 내지 약 7 몰%, 약 4 몰% 내지 약 6 몰%, 약 4 몰% 내지 약 5 몰%, 약 5 몰% 내지 약 10 몰%, 약 6 몰% 내지 약 10 몰%, 약 7 몰% 내지 약 10 몰%, 약 8 몰% 내지 약 10 몰%, 약 9 몰% 내지 약 10 몰% 또는 약 6 몰% 내지 약 8 몰%)이고, G"는 약 84 몰% 내지 약 90 몰% (예를 들어, 약 85 몰% 내지 약 90 몰%, 약 86 몰% 내지 약 90 몰%, 약 87 몰% 내지 약 90 몰%, 약 88 몰% 내지 약 90 몰%, 약 89 몰% 내지 약 90 몰%, 약 84 몰% 내지 약 89 몰%, 약 84 몰% 내지 약 88 몰%, 약 84 몰% 내지 약 87 몰%, 약 84 몰% 내지 약 86 몰%, 약 84 몰% 내지 약 85 몰% 또는 약 86 몰% 내지 약 88 몰%)이고, H"는 약 0 몰% (즉, 미량) 내지 약 6 몰% (예를 들어, 약 0.001 몰% 내지 약 5 몰%, 약 0.001 몰% 내지 약 4 몰%, 약 0.001 몰% 내지 약 3 몰%, 또는 약 0.001 몰% 내지 약 2 몰%, 약 0.001 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.01 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.1 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.25 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.3 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.4 몰% 내지 약 1 몰%, 약 0.5 몰% 내지 약 1.0 몰%, 약 0.01 몰% 내지 약 0.5 몰% 또는 약 0.01 몰% 내지 약 0.25 몰%)이다.
일부 구현예에서, 분말을 제조하는 공정은 하나 이상의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)(들)을 네트워킹하는 단계를 포함한다. 본원에 사용된 바, "네트워킹"은, 상이한 물리적 특성을 증진시키기 위해, 하나의 중합체 사슬을 인접한 중합체 사슬에 화학적으로 배위시키는 것을 나타낸다. 네트워킹 기술은 임의의 적합한 화학적 배위를 포함할 수 있다. 일반적으로, 하나 이상의 회합 중합체(들)의 네트워킹은 인접한 중합체 사슬을 공유적으로 연결하는 것을 포함하지 않는다. 예를 들어, 화학적 배위는 이온 결합, 수소 결합, 소수성 상호작용, 쌍극자 상호작용, 반데르발스 힘 또는 이들의 조합을 통해 일어날 수 있다.
일 구현예에서, 네트워킹의 적어도 일부는 상이한 중합체 사슬의 회합 단량체 단위 사이에서 일어난다 (즉, 분자간 상호작용). 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 회합 단량체 단위는 약한 화학적 상호작용 (즉, 이온 결합, 수소 결합, 소수성 상호작용, 쌍극자 상호작용, 반데르발스 힘 또는 이들의 조합)을 통해 순간적으로 상호작용하여, 인접한 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)(들)을 일시적으로 네트워킹하는 것으로 여겨진다. 본원에 사용된 바, "인접한 회합 중합체(들)을 일시적으로 네트워킹함"은, 희석 수준, 계면활성제의 존재 또는 이들의 조합에 의해 제어될 수 있는 상호작용을 나타낸다. 따라서, 회합 중합체(들)의 네트워킹은 가역적이기 때문에, 분말, 겔 또는 저점도 액체 매질이 제조되고/되거나 이후에 용매 중에 분산되는 것을 가능하게 한다.
또 다른 구현예에서, 네트워킹의 적어도 일부는 회합 단량체 단위와 하나 이상의 계면활성제(들) 사이에서 일어난다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 회합 단량체 단위는 하나 이상의 계면활성제(들)과의 약한 화학적 상호작용 (즉, 이온 결합, 수소 결합, 소수성 상호작용, 쌍극자 상호작용, 반데르발스 힘 또는 이들의 조합)을 통해 순간적으로 상호작용하여, 인접한 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)(들)과 계면활성제(들)을 일시적으로 네트워킹할 수 있는 것으로 여겨진다. 본원에 사용된 바, "인접한 회합 중합체(들)과 계면활성제(들)을 일시적으로 네트워킹함"은, 희석 수준, 계면활성제의 존재 또는 이들의 조합에 의해 제어될 수 있는 상호작용을 나타낸다. 따라서, 회합 중합체(들) 및 계면활성제(들)의 네트워킹은 가역적이며, 분말, 겔 또는 저점도 액체 매질이 제조되고/되거나 이후에 용매 중에 분산되는 것을 가능하게 한다.
일부 구현예에서, 네트워킹의 적어도 일부는 미셀 공중합(micellar copolymerization)을 통해 일어난다. 본원에 사용된 바, "미셀 공중합"은, 회합 단량체 및/또는 계면활성제(들)을 포함하는 미셀, 및 회합 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체(들)의 동시 형성을 나타낸다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 인접한 중합체의 회합 단량체 단위는 회합 단량체 및/또는 계면활성제(들)로부터 형성된 미셀에 혼입되어, 인접한 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)(들)을 일시적으로 네트워킹할 수 있는 것으로 여겨진다.
본원에 사용된 바, "일시적 네트워킹"은, 희석 수준, 계면활성제의 존재 또는 이들의 조합에 의해 제어될 수 있는, 회합적 상호작용 (예를 들어, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)(들)의 용액, 습윤 겔 및 분말 내에서)을 나타낸다. 당업계에 공지된 보다 영구적인 가교 실시, 예를 들어 공유 결합을 통한 가교와 대조적으로, 일시적 네트워킹은 순간적일 수 있다. 본원에 사용된 바, "일시적"은, 회합 중합체(들)의 용액의 초기 형성에서 용액 중 분말의 분산까지 연장되는 임의의 시간 길이를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 일시적 네트워킹은 기계 가공 및 분말로의 전환을 가능하게 하도록 습윤 겔의 충분한 구조를 제공한다. 또한, 일시적 네트워킹은 안정하지만 수 용해도의 합리적인 수준을 유지하는 분말을 생성하는데 도움을 준다. 물 중에 희석될 때, 회합적 상호작용 (즉, 일시적 네트워킹)은 감소하며, 분말은 물 또는 다른 용매에 분산되게 된다.
특정 구현예에서, 분말을 제조하는 공정은 하나 이상의 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)(들)과 하나 이상의 계면활성제(들)을 네트워킹하는 단계를 포함하며, 여기서 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)과 하나 이상의 계면활성제(들)은 구조적으로 유사하다. 본원에 사용된 바, "구조적으로 유사한"은, 회합 단량체 단위(들)과 계면활성제(들)이 동일하거나 유사한 화학 관능기를 갖는다는 것을 의미한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들) 및 계면활성제(들)은 각각 적어도 하나의 히드록실 치환기를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들) 및 계면활성제(들)은 각각 적어도 하나의 아민 치환기를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들) 및 계면활성제(들)은 각각 폴리에테르 사슬을 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들) 및 계면활성제(들)은 각각 폴리에테르 사슬을 포함하며, 여기서 폴리에테르 사슬의 길이는 6개 이하 (즉, 6, 5, 4, 3, 2, 1 또는 0개)의 탄소 단위로 분리된다. 예를 들어, 회합 단량체 단위가 16개 탄소 단위의 폴리에테르 사슬 길이를 갖는 경우, 구조적으로 유사한 계면활성제는 10 내지 22개 (즉, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 또는 22개) 탄소 단위의 폴리에테르 사슬 길이를 가질 것이다. 특정 구현예에서, 폴리에테르 사슬은 동일한 수의 탄소 단위를 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들) 및 계면활성제(들)은 각각 알킬 사슬을 포함한다. 일부 구현예에서, 회합 단량체 단위(들) 및 계면활성제(들)은 각각 알킬 사슬을 포함하며, 여기서 알킬 사슬의 길이는 6개 이하 (즉, 6, 5, 4, 3, 2, 1 또는 0개)의 탄소 단위로 분리된다. 예를 들어, 회합 단량체 단위가 16개 탄소 단위의 알킬 사슬 길이를 갖는 경우, 구조적으로 유사한 계면활성제는 10 내지 22개 (즉, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 또는 22개) 탄소 단위의 알킬 사슬 길이를 가질 것이다. 특정 구현예에서, 알킬 사슬은 각각 동일한 수의 탄소를 포함한다. 특정 구현예에서, 회합 단량체 단위(들) 및 계면활성제(들)은 동일한 구조적 하위단위를 포함한다.
일부 구현예에서, 분말을 제조하는 공정은 하나 이상의 계면활성제(들)을 추가로 포함한다. 계면활성제는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 및 이들의 조합으로부터 선택되는 임의의 적합한 계면활성제일 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 계면활성제(들)은 이량체로서 존재할 수 있다. 예를 들어, 계면활성제는 하나의 극성 헤드기 및 2개의 비(非)극성 테일(tail), 또는 2개의 극성 헤드기 및 하나의 비극성 테일, 또는 2개의 극성 헤드기 및 2개의 비극성 테일을 가질 수 있다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 계면활성제는 습윤 겔에 구조를 제공하고, 물 또는 다른 용매 중에 희석될 때 생성된 분말의 용해도를 증가시키는 것을 돕는 것으로 여겨진다.
일 구현예에서, 계면활성제는 양이온성 계면활성제이다. 특정 구현예에서, 양이온성 계면활성제는 화학식 IX의 암모늄 염이다:
Figure pct00022
[식 중, 각각의 R11은 독립적으로 수소 또는 C1-C10 알킬 (예를 들어, (CH2)eCH3 (여기서 e는 0 내지 9 (즉, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9)의 정수임))이고, A는 임의의 음이온이고, d는 6 내지 34 (예를 들어, 6 내지 30, 6 내지 24, 6 내지 20, 6 내지 16, 6 내지 12, 5 내지 25, 10 내지 20, 15 내지 25, 10 내지 24 또는 10 내지 30)의 정수임]. 일부 구현예에서, "C1-C10 알킬"은 분지형 C1-C10 알킬기를 나타낸다. 일부 구현예에서, 화학식 IX의 암모늄 염은, d의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 값이 6 내지 34 (예를 들어 6 내지 30, 6 내지 24, 6 내지 20, 6 내지 16, 6 내지 12, 5 내지 25, 10 내지 20, 15 내지 25, 10 내지 24 또는 10 내지 30)의 정수가 되도록 하는, 둘 이상의 이러한 암모늄 염의 혼합물이다. 특정 구현예에서, 양이온성 계면활성제는 헥사데실트리메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트 또는 헥사데실트리메틸암모늄 클로라이드이다.
암모늄 염은 임의의 적합한 음이온 반대 이온 (즉, "A")을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 음이온 반대 이온 ("A")은 할로겐 (즉, 플루오라이드, 클로라이드, 브로마이드 또는 요오다이드), 황, 탄소, 질소, 인 및 이들의 조합으로부터 선택되는 원소를 포함한다. 음이온의 예시적인 목록은, 플루오라이드, 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 술파이드, 술파이트, 술페이트, 바이술페이트, 바이술파이트, 티오술페이트, 카르보네이트, 바이카르보네이트, 니트레이트, 니트라이트, 포스페이트, 히드로겐 포스페이트, 디히드로겐 포스페이트, 포스파이트, 히드로겐 포스파이트, 디히드로겐 포스파이트, 헥사플루오로포스페이트, 카르복실레이트, 아세테이트, 메실레이트, 토실레이트 또는 트리플레이트를 포함한다. 특정 구현예에서, A는 플루오라이드, 클로라이드, 브로마이드, 메실레이트, 토실레이트 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 계면활성제는 음이온성 계면활성제이다. 특정 구현예에서, 음이온성 계면활성제는 화학식 X의 술페이트 염이다:
Figure pct00023
[식 중, B는 임의의 양이온이고, f는 7 내지 35 (예를 들어, 7 내지 29, 7 내지 23, 7 내지 19, 7 내지 15, 7 내지 11, 11 내지 19, 11 내지 23 또는 11 내지 29)의 정수임]. 일부 구현예에서, 화학식 X의 술페이트 염은, f의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 값이 7 내지 35 (예를 들어, 7 내지 29, 7 내지 23, 7 내지 19, 7 내지 15, 7 내지 11, 11 내지 19, 11 내지 23 또는 11 내지 29)의 정수가 되도록 하는, 둘 이상의 이러한 술페이트 염의 혼합물이다. 특정 구현예에서, 음이온성 계면활성제는 소듐 도데실술페이트 (즉, f는 11임)이다.
술페이트 염은 임의의 적합한 양이온 반대 이온 (즉, "B")을 가질 수 있다. 예를 들어, 양이온 반대 이온 ("B")은 양성자, 암모늄, 4차 아민, 알칼리 금속의 양이온, 알칼리 토금속의 양이온, 전이 금속의 양이온, 희토류 금속의 양이온, 주족 원소 양이온 또는 이들의 조합일 수 있다. 일부 구현예에서, 양이온 반대 이온은 수소, 또는 리튬, 소듐, 포타슘, 마그네슘, 칼슘, 망간, 철, 아연 또는 이들의 조합의 양이온이다. 특정 구현예에서, B는 수소, 리튬, 소듐, 포타슘 또는 이들의 조합으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 계면활성제는 비이온성 계면활성제이다. 비이온성 계면활성제는 임의의 적합한 비이온성 계면활성제일 수 있다. 일부 구현예에서, 비이온성 계면활성제는 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 또는 에틸렌 옥시드와 프로필렌 옥시드의 반복 단위를 포함한다. 특정 구현예에서, 계면활성제는 에틸렌 옥시드 ("EO"), 프로필렌 옥시드 ("PO") 또는 이들의 조합의 블록 또는 랜덤 공중합체를 포함한다.
특정 구현예에서, 비이온성 계면활성제는 화학식 XI을 갖는다:
Figure pct00024
[식 중, a, b 및 c는 독립적으로 약 2 내지 약 200 (예를 들어, 약 2 내지 약 175, 약 2 내지 약 150, 약 2 내지 약 125, 약 2 내지 약 100, 약 50 내지 약 200, 약 50 내지 약 150 또는 약 50 내지 약 100) 범위의 정수이며, a, b 및 c는 동일하거나 상이함]. 일부 구현예에서, 화학식 X의 비이온성 계면활성제는, a, b 및 c가 지정된 하위단위의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 사슬 길이 (즉, EO 및 PO의 평균 사슬 길이)를 나타내도록 하는, 둘 이상의 이러한 계면활성제의 혼합물이며, 여기서 a, b 및 c는 독립적으로 약 2 내지 약 200 (예를 들어, 약 2 내지 약 175, 약 2 내지 약 150, 약 2 내지 약 125, 약 2 내지 약 100, 약 50 내지 약 200, 약 50 내지 약 150 또는 약 50 내지 약 100) 범위의 정수이다. 특정 구현예에서, 비이온성 계면활성제는 PLURONIC® F-127 계면활성제, 즉, BASF Corporation (Florham Park, New Jersey)에서 시판되는 HO(C2H4O)101(C3H6O)56(C2H4O)101H이다.
일부 구현예에서, 비이온성 계면활성제는 하기와 같은 화학식 XII을 갖는다:
Figure pct00025
[식 중, g는 약 6 내지 약 50 (예를 들어, 약 6 내지 약 42, 약 6 내지 약 36, 약 6 내지 약 30, 약 6 내지 약 24, 약 6 내지 약 18, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 30, 약 12 내지 약 50, 약 12 내지 약 36 또는 약 12 내지 약 24) 범위의 정수이고, R12 및 R13은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, h 및 i는 독립적으로 0 내지 약 100 (예를 들어, 약 0 내지 약 90, 약 0 내지 약 80, 약 0 내지 약 70, 약 0 내지 약 60, 약 0 내지 약 50, 약 10 내지 약 100 또는 약 10 내지 약 50) 범위의 정수임]. 일부 구현예에서, 화학식 XII의 계면활성제는 g, h 및 i가 지정된 하위단위의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 사슬 길이 (즉, 평균 탄소 사슬 길이 또는 평균 EO (또는 치환된 EO) 사슬 길이)를 나타내도록 하는, 둘 이상의 이러한 계면활성제의 혼합물이며, 여기서 g는 약 6 내지 약 50 (예를 들어, 약 6 내지 약 42, 약 6 내지 약 36, 약 6 내지 약 30, 약 6 내지 약 24, 약 6 내지 약 18, 약 6 내지 약 12, 약 8 내지 약 30, 약 12 내지 약 50, 약 12 내지 약 36 또는 약 12 내지 약 24)의 정수이고, h 및 i는 독립적으로 0 내지 약 100 (예를 들어, 약 0 내지 약 90, 약 0 내지 약 80, 약 0 내지 약 70, 약 0 내지 약 60, 약 0 내지 약 50, 약 10 내지 약 100 또는 약 10 내지 약 50) 범위의 정수이다.
특정 구현예에서, 비이온성 계면활성제는 하기와 같은 화학식 XII을 갖는다:
Figure pct00026
[식 중, g는 약 6 내지 약 50 (예를 들어, 약 6 내지 약 42, 약 6 내지 약 36, 약 6 내지 약 30, 약 6 내지 약 24, 약 6 내지 약 18, 약 6 내지 약 12, 약 12 내지 약 50, 약 12 내지 약 36 또는 약 12 내지 약 24) 범위의 정수이고, R12 및 R13은 수소이고, h 및 i는 독립적으로 0 내지 약 100 (예를 들어, 약 0 내지 약 90, 약 0 내지 약 80, 약 0 내지 약 70, 약 0 내지 약 60, 약 0 내지 약 50, 약 10 내지 약 100 또는 약 10 내지 약 50) 범위의 정수임]. 특정 구현예에서, 계면활성제는 BRIJ® S20, 즉, Croda International PLC (East Yorkshire, United Kingdom)에서 시판되는 화학식 C18H37(OC2H4)h'OH (여기서 h'는 약 2 내지 약 200범위의 정수임)의 폴리에틸렌 글리콜 옥타데실 에테르이다.
특정 구현예에서, 비이온성 계면활성제는 하기와 같은 화학식 XII을 갖는다:
Figure pct00027
[식 중, g는 약 6 내지 약 50 (예를 들어, 약 6 내지 약 42, 약 6 내지 약 36, 약 6 내지 약 30, 약 6 내지 약 24, 약 6 내지 약 18, 약 6 내지 약 12, 약 12 내지 약 50, 약 12 내지 약 36 또는 약 12 내지 약 24) 범위의 정수이고, i는 0이고, R12는 수소이고, h는 약 2 내지 약 30 (예를 들어, 2 내지 30, 4 내지 30, 6 내지 30, 8 내지 30, 10 내지 30, 12 내지 30, 16 내지 30, 18 내지 30, 20 내지 30, 22 내지 30 또는 24 내지 30) 범위의 정수임]. 특정 구현예에서, 계면활성제는 BASF Corporation (Florham Park, New Jersey)에서 상업적으로 입수 가능한, Lutensol® 지방 알코올 에톡실레이트이다. 더욱 바람직하게는, 계면활성제는 BASF Corporation (Florham Park, New Jersey)에서 상업적으로 입수 가능한, 상품명 (25 EO) C16-C18 지방 알코올 ("LutensolAT®25")로 시판되는, 폴리에톡시 (25) 세틸 및/또는 스테아릴 알코올이다.
특정 구현예에서, 비이온성 계면활성제는 하기와 같은 화학식 XII을 갖는다:
Figure pct00028
[식 중, g는 약 8 내지 약 30 (예를 들어, 10 내지 30, 12 내지 30, 16 내지 30, 18 내지 30, 20 내지 30, 22 내지 30 또는 24 내지 30) 범위의 정수이고, R12 및 R13은 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬 (예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸)이고, h 및 i는 독립적으로 0 내지 약 50 (예를 들어, 약 0 내지 약 40, 약 0 내지 약 30, 약 0 내지 약 20, 약 10 내지 약 50, 약 10 내지 약 40, 약 10 내지 약 30, 또는 약 10 내지 약 20) 범위의 정수임]. 특정 구현예에서, 계면활성제는 BASF Corporation (Florham Park, New Jersey)에서 상업적으로 입수 가능한, Plurafac® 계면활성제이다.
특정 구현예에서, 비이온성 계면활성제는 화학식 XIII을 갖는다:
Figure pct00029
[식 중, w, x, y 및 z는 약 0 내지 약 50 (예를 들어, 약 0 내지 약 40, 약 0 내지 약 30, 약 0 내지 약 20, 약 0 내지 약 16, 약 0 내지 약 12 또는 약 0 내지 약 8)의 정수이며, w, x, y 및 z는 동일하거나 상이함]. 일부 구현예에서, 화학식 XIII의 비이온성 계면활성제는, x, y 및 z가 지정된 하위단위의 평균 (가장 가까운 정수로 반올림됨) 사슬 길이 (즉, EO의 평균 사슬 길이)를 나타내도록 하는, 둘 이상의 이러한 계면활성제의 혼합물이며, 여기서 w, x, y 및 z는 약 0 내지 약 50 (예를 들어, 약 0 내지 약 40, 약 0 내지 약 30, 약 0 내지 약 20, 약 0 내지 약 16, 약 0 내지 약 12 또는 약 0 내지 약 8)의 정수이다. 특정 구현예에서, 비이온성 계면활성제는 Croda International PLC (East Yorkshire, United Kingdom)에서 시판되는, TWEEN® 20 계면활성제 (즉, w+x+y+z=20임)이다.
하나 이상의 계면활성제(들)이 분말에 존재하는 경우, 하나 이상의 계면활성제(들)은 분말에 임의의 적합한 농도로 존재할 수 있다. 분말은 계면활성제(들)을 총 약 20 중량% 이하, 예를 들어 약 15 중량% 이하, 약 10 중량% 이하, 약 9 중량% 이하, 약 8 중량% 이하, 약 7 중량% 이하, 약 6 중량% 이하 또는 약 5 중량% 이하로 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 분말은 계면활성제(들)을 총 약 0.001 중량% 이상, 예를 들어 약 0.01 중량%, 약 0.1 중량%, 약 0.25 중량% 이상, 약 0.5 중량% 이상, 약 1 중량% 이상, 약 2 중량% 이상, 약 3 중량% 이상 또는 약 4 중량% 이상으로 포함할 수 있다. 따라서, 분말은 하나 이상의 계면활성제(들)을 상기 언급된 종점 중 임의의 2개에 의해 한정된 농도로 포함할 수 있다. 분말은 계면활성제를 총 약 0.001 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%, 예를 들어 약 0.25 중량% 내지 약 5 중량%, 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 약 1 중량% 내지 약 5 중량%, 약 2 중량% 내지 약 5 중량%, 약 3 중량% 내지 약 5 중량%, 약 4 중량% 내지 약 5 중량%, 약 4 중량% 내지 약 10 중량%, 약 4 중량% 내지 약 9 중량%, 약 4 중량% 내지 약 8 중량%, 약 4 중량% 내지 약 7 중량%, 약 4 중량% 내지 약 6 중량%, 약 0.001 중량% 내지 약 10 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%, 약 0.001 중량% 내지 약 15 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 15 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 15 중량%, 약 0.001 중량% 내지 약 20 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 20 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량% 또는 약 0.001 중량% 내지 약 1 중량%로 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 하나 이상의 계면활성제(들)은 분말의 형성 전에 (예를 들어, 중합체 용액에, 중합 전후에 또는 습윤 겔에) 첨가된다. 계면활성제(들)이 분말의 형성 전에 첨가되는 경우, 계면활성제(들)은 습윤 겔에 혼입되어, 분말이 된다. 일반적으로, 계면활성제(들)은 습윤 겔의 분말로의 가공성을 개선시킨다. 전형적으로, 계면활성제(들)은 수성 매질 또는 다른 용매에서 생성된 분말의 용해도 또는 분산성을 추가로 개선시킨다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 계면활성제(들)은 습윤 겔로부터 가공된 후 분말에 첨가된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 계면활성제(들)은 습윤 겔이 가공되는데 필요하지 않다. 특히, 회합 단량체 단위의 화학적 상호작용은 계면활성제(들)의 부재 하에서 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)(들)을 네트워킹하기에 충분히 강할 수 있다. 계면활성제가 분말의 형성에 항상 필요한 것은 아니지만, 생성된 분말 (하나 이상의 계면활성제(들)이 없음)은 일반적으로 수성 매질에서 덜 가용성이다. 예를 들어, 하나 이상의 계면활성제(들)은 회합 중합체(들)의 재습윤화를 촉진시키고, 물에서의 용액의 형성 과정을 가속화시키는 경향이 있다. 따라서, 계면활성제는 수성 매질 또는 다른 용매에서 생성된 분말의 용해도 및 분산성을 개선시키기 위해 분말의 형성 후에 첨가될 수 있다.
회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 형성하기 위한 중합은 당업계에 공지된 임의의 적합한 중합에 따라 수행될 수 있다. 예를 들어, 회합 중합체는 에멀젼 중합, 분산 중합, 용액 중합, 겔 중합 또는 이들의 조합에 의해 제조될 수 있다. 회합 중합체를 형성하기 위한 중합은 임의의 적합한 메커니즘을 통해 일어날 수 있다. 예를 들어, 중합은 양이온성 중합, 음이온성 중합, 자유 라디칼 중합, 배위 중합 또는 이들의 조합을 통해 일어날 수 있다. 전형적으로, 중합은 자유 라디칼 중합을 통해 일어난다.
일부 구현예에서, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 형성하기 위한 중합은 하나 이상의 중합 구성요소(들)을 포함한다. 특정 구현예에서, 중합 구성요소(들) 중 하나 이상이 중합체 용액, 중합체 습윤 겔 및/또는 분말에 남아있도록, 하나 이상의 중합 구성요소(들)이 반응 혼합물로부터 제거되지 않는다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 중합 구성요소(들)이 중합체 용액, 중합체 습윤 겔 및/또는 분말에 존재하지 않도록, 하나 이상의 중합 구성요소(들)이 제거된다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 변형된 중합 구성요소가 중합체 용액, 중합체 습윤 겔 및/또는 분말에 존재하도록, 하나 이상의 중합 구성요소(들)이 변형된다. 중합 구성요소의 예시적인 목록은, 개시제, 연쇄 이동제, 킬레이트제, 산화환원제, 완충제 및 이들의 조합이다.
일부 구현예에서, 중합은 하나 이상의 개시제(들)을 포함한다. 개시제는 임의의 적합한 개시제일 수 있다. 일부 구현예에서, 개시제는 자유 라디칼 개시제이다. 특정 구현예에서, 개시제는 아조비스 화합물의 군으로부터 선택된다. 개시제의 예시적인 목록은, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]디히드로클로라이드, 2,2'-아조비스[N-(2-카르복시에틸)-2-메틸프로피온아미딘]수화물 (무수물) 및2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]이다.
일부 구현예에서, 중합은 하나 이상의 연쇄 이동제(들)을 포함한다. 연쇄 이동제는 임의의 적합한 연쇄 이동제일 수 있다. 연쇄 이동제의 예시적인 목록은, 사염화탄소, 사브롬화탄소, 브로모트리클로로메탄, 펜타페닐에탄, 소듐 포르메이트, 소듐 하이포포스파이트, 티오페놀, 4,4'-티오비스벤젠티올, 4-메틸벤젠티올, 및 이소옥틸 3-메르캅토프로피오네이트, tert-노닐 메르캅탄 및 N-아세틸-L-시스테인과 같은 지방족 티올, N-(2-메르캅토에틸)아세트아미드, 글루타티온, N-(2-메르캅토프로피오닐)글리신 및 2-메르캅토에탄올이다.
일부 구현예에서, 중합은 하나 이상의 킬레이트제(들)을 포함한다. 킬레이트제는 임의의 적합한 킬레이트제일 수 있다. 특정 구현예에서, 킬레이트제는 여러자리(polydentate) 유기 화합물이다. 킬레이트제의 예시적인 목록은, 디에틸렌트리아민펜타아세트산 ("DTPA"), 에틸렌디아민테트라아세트산 ("EDTA"), 니트릴로트리아세트산 ("NTA"), 디에틸렌트리아민펜타아세트산, N,N-비스(카르복시메틸)-L-글루탐산, 트리소듐 N-(히드록시에틸)-에틸렌디아민트리아세테이트, 아디프산 및 이들의 염이다.
일부 구현예에서, 중합은 하나 이상의 산화환원제(들)을 포함한다. 산화환원제는 임의의 적합한 산화환원제일 수 있다. 일부 구현예에서, 산화환원제는 중합을 종결시키는 것을 보조한다. 특정 구현예에서, 산화환원제는 유기 과산화물, 무기 과산화물 또는 이들의 조합이다. 산화환원제의 예시적인 목록은, 소듐 바이술파이트; 티오술페이트, 황산암모늄철; 아스코르브산, 아민, 하이포포스파이트, 소듐 브로메이트, 클로레이트, 퍼망가네이트, 암모늄 퍼술페이트, 포타슘 퍼술페이트, 소듐 퍼술페이트, t-부틸 히드로겐 퍼옥시드, 과산화수소, 오존 및 이들의 염이다. 일부 구현예에서, 산화환원제는 하나의 작용제가 환원에 참여하고, 하나의 작용제가 산화에 참여하도록, 산화환원 쌍으로서 첨가된다. 특정 구현예에서, 산화환원제는 개시제이다.
일부 구현예에서, 중합은 완충제 시스템을 포함한다. 완충제 시스템은 임의의 적합한 유기 및/또는 무기 완충제 시스템일 수 있다. 특정 구현예에서, 완충제 시스템은 pH를 약 6 미만 (예를 들어, 약 0 내지 약 6, 약 1 내지 약 6, 약 2 내지 약 6, 약 3 내지 약 6, 약 4 내지 약 6, 약 5 내지 약 6, 약 0 내지 약 1, 약 0 내지 약 2, 약 0 내지 약 3, 약 0 내지 약 4 또는 약 0 내지 약 5)으로 제어할 수 있는 유기 및/또는 무기 산 및/또는 염기를 포함한다. 완충제의 예시적인 목록은, 아디프산, 피멜산, 글루타르산, 시트르산, 아세트산, 무기산 (예를 들어, 인산), 아민 및 이들의 염이다.
회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제) 및 선택적으로 하나 이상의 계면활성제(들)의 용액은 임의의 적합한 기술에 의해 습윤 겔로 전환될 수 있다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 및 선택적으로 하나 이상의 계면활성제(들)의 용액은 자발적으로 습윤 겔이 된다. 예를 들어, 용액 기반 단량체는 하나 이상의 계면활성제(들)의 존재 하에서 중합될 수 있고, 중합은 용액 기반 단량체에서 용액 기반 중합체로의 전이를 유도하며, 이는 자발적으로 고체화되어 중합체 습윤 겔을 형성하기 시작한다. 일부 구현예에서, 회합 중합체 및 선택적으로 하나 이상의 계면활성제(들)의 용액은 습윤 겔의 형성 전에 건조될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 회합 중합체 및 선택적으로 하나 이상의 계면활성제(들)의 용액은 건조 (예를 들어, 오븐 및/또는 주변 온도 증발에 배치함), 냉각, 압력의 변화 또는 이들의 조합을 통해 습윤 겔로 전환될 수 있다. 본원에 사용된 바, "습윤 겔"은, 회합 중합체 및 선택적으로 하나 이상의 계면활성제(들)의 용액이 유체형에서 고체형 상태로 전이될 때 생성된 임의의 물질을 나타낸다. 특정 구현예에서, 습윤 겔은 태피같은(taffy-like) 점조도를 유지하며, 끈적이지 않는다.
습윤 겔은 생성된 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제), 선택적으로 하나 이상의 계면활성제(들) 및 용매를 포함한다. 일반적으로, 습윤 겔은 회합 중합체를 약 20 중량% 내지 약 80 중량% 함유한다. 일 구현예에서, 중합체 습윤 겔은 중합체를 약 25 중량% 내지 약 50 중량% 포함한다. 특정 구현예에서, 중합체 습윤 겔은 중합체를 약 30 중량% 내지 약 40 중량% 포함한다.
습윤 겔은 임의의 적합한 공정에 의해 분말로 가공될 수 있다. 일부 구현예에서, 습윤 겔은, 습윤 겔을 절단하여 과립을 형성하고, 과립을 건조시키고, 건조된 과립을 분말을 형성하도록 전환시킴으로써 분말로 가공된다. 일부 구현예에서, 습윤 겔은, 습윤 겔을 건조시키고, 건조된 습윤 겔을 과립으로 절단하고, 과립을 분말로 전환시킴으로써 분말로 가공된다. 일부 구현예에서, 습윤 겔은, 습윤 겔을 건조시키고, 건조된 습윤 겔을 과립으로 절단하고, 과립을 건조시키고, 건조된 과립을 분말을 형성하도록 전환시킴으로써 분말로 가공된다. 습윤 겔은 임의의 적합한 방법에 의해 절단될 수 있다. 특정 구현예에서, 습윤 겔은 기계 가공 (예를 들어, Retsch Mill Cutter 사용)되어, 습윤 겔 과립을 형성한다. 특정 구현예에서, 습윤 겔은 윤활제를 이용하여 절단된다. 윤활제는 임의의 적합한 윤활제 (예를 들어, 석유계 윤활제)일 수 있다. 습윤 겔 과립은 임의의 적합한 방법에 의해 분말로 전환될 수 있다. 일부 구현예에서, "분말을 형성하도록 과립을 전환시키는 단계"는, 예를 들어, 선택적으로 과립을 추가로 건조시키고, 과립을 분쇄하거나, 또는 과립을 건조하고 분쇄하여 분말을 생성하는 공정을 나타내지만, 전환시키는 단계는 다른 가공 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 과립을 분말로 전환시키는 단계는 체질을 추가로 포함할 수 있다.
분말은 임의의 적합한 수분 함량을 가질 수 있다. 일반적으로, 수분 함량은 약 0 중량% 내지 약 30 중량% (예를 들어, 약 0.01 중량% 내지 약 30 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 30 중량% 또는 약 1 중량% 내지 약 30 중량%)이다. 분말의 특정 구현예에서, 수분 함량은 약 0 중량% 내지 약 25 중량% (예를 들어, 약 0.01 중량% 내지 약 25 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 25 중량% 또는 약 1 중량% 내지 약 25 중량%)이다. 분말의 특정 구현예에서, 수분 함량은 약 0 중량% 내지 약 20 중량% (예를 들어, 약 0.01 중량% 내지 약 20 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%, 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 15 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 15 중량%, 약 1 중량% 내지 약 15 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 12 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 12 중량%, 약 1 중량% 내지 약 12 중량%, 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% 또는 약 1 중량% 내지 약 10 중량%)이다. 특정 구현예에서, 수분 함량은 약 10 중량%이다.
분말은 임의의 적합한 평균 입자 크기 (즉, 평균 입자 직경)를 가질 수 있다. 평균 입자 크기는 당업계에 공지된 임의의 적합한 방법에 의해 결정될 수 있다. 일반적으로, 평균 입자 크기는 Horiba 레이저 산란 입자 크기 분포 분석기 LA-950에 의해 결정된다. 분말은 약 1 미크론(micron) 이상, 예를 들어 약 10 미크론 이상, 약 20 미크론 이상, 약 50 미크론 이상, 약 100 미크론 이상, 약 200 미크론 이상 또는 약 500 미크론 이상의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 분말은 약 10,000 미크론 이하, 예를 들어 약 8,000 미크론 이하, 약 6,000 미크론 이하, 약 4,000 미크론 이하 또는 약 2,000 미크론 이하의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 따라서, 분말은 상기 언급된 종점 중 임의의 2개에 의해 한정된 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 분말은 약 1 미크론 내지 약 10,000 미크론, 예를 들어 약 1 미크론 내지 약 8,000 미크론, 약 1 미크론 내지 약 6,000 미크론, 약 1 미크론 내지 약 4,000 미크론, 약 1 미크론 내지 약 2,000 미크론, 약 10 미크론 내지 약 2,000 미크론, 약 20 미크론 내지 약 2,000 미크론, 약 50 미크론 내지 약 2,000 미크론, 약 100 미크론 내지 약 2,000 미크론, 약 200 미크론 내지 약 2,000 미크론 또는 약 500 미크론 내지 약 2,000 미크론의 평균 입자 크기를 가질 수 있다.
분말은 임의의 적합한 입자 형상을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 분말 입자는 비(非)구형이다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 비구형 입자는 일반적으로 분말이 겔-, 스프레이- 또는 드럼 기반 공정에 의해 (예를 들어, 절단 및 건조를 통해) 제조될 때 형성되는 것으로 여겨진다. 일부 구현예에서, 분말 입자는 구형이다. 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 구형 입자는 일반적으로 분말이 비드 기반 공정에 의해 제조될 때 형성되는 것으로 여겨진다.
일부 구현예에서, 적어도 300 미크론의 중간 입자 크기의 분말은, 25℃에서 1 시간 내로 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 물에서 20 중량% 이하의 용액으로 가용성이다. 일부 구현예에서, 적어도 300 미크론의 중간 입자 크기의 분말은, 25℃에서 1 시간 내로 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 물에서 10 중량% 이하의 용액으로 가용성이다. 특정 구현예에서, 적어도 300 미크론의 중간 입자 크기의 분말은, 25℃에서 1 시간 내로 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 물에서 5 중량% 이하의 용액으로 가용성이다. 특정 구현예에서, 적어도 300 미크론의 중간 입자 크기의 분말은, 25℃에서 1 시간 내로 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 물에서 1 중량% 이하의 용액으로 가용성이다. 일부 구현예에서, 일반적으로, 분말이 하나 이상의 계면활성제(들)을 포함하지 않는 경우, 적어도 300 미크론의 중간 입자 크기의 분말은 완전히 용해되지 않거나, 또는 물에서 거의 용해되지 않는다 (즉, 25℃에서 1 시간 이내에 물에서 1 중량% 용액으로서 완전히 용해되지 않음). 임의의 특정 이론에 구애됨 없이, 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제) 및 선택적 계면활성제(들)의 농도가 이들의 임계 농도 미만으로 감소됨에 따라 화학적 상호작용 (예를 들어, 네트워킹)이 감소하여, 활성 중합체 (즉, 회합 중합체)를 방출하고, 나아가 용해도를 개선시키는 것으로 여겨진다. 본원에 사용된 바, "임계 농도"는, 회합 중합체 및 계면활성제(들)이 용액 기반에서 조직화된 네트워크 구조를 유지하도록 전이되는 농도를 나타낸다.
생성된 분말은 임의의 적합한 고유 점도를 가질 수 있다. 예를 들어, 분말은 약 0.05 dL/g 내지 약 7 dL/g (예를 들어, 약 0.05 dL/g 내지 약 6 dL/g., 약 0.05 dL/g 내지 약 5 dL/g, 약 0.05 dL/g 내지 약 4 dL/g, 약 0.05 dL/g 내지 약 3 dL/g, 약 0.05 dL/g 내지 약 2 dL/g, 약 0.05 dL/g 내지 약 1 dL/g, 약 0.05 dL/g 내지 약 0.5 dL/g, 약 0.1 dL/g 내지 약 7 dL/g, 약 0.1 dL/g 내지 약 6 dL/g, 또는 약 0.5 dL/g 내지 약 5 dL/g)의 고유 점도를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 분말은 약 0.1 dL/g 내지 약 6 dL/g의 고유 점도를 갖는다. 특정 구현예에서, 분말은 약 0.5 dL/g 내지 약 5 dL/g의 고유 점도를 갖는다.
고유 점도 ("IV")는 무한 희석의 한계, 즉, 분말의 농도가 0이 될 때로 추정된, 일련의 감소된 비점도 ("RSV") 측정치로 정의된다. RSV는 주어진 분말 농도 및 온도에서 측정되고, 하기와 같이 계산된다:
Figure pct00030
[식 중, η는 분말 용액의 점도이고, η0는 동일한 온도에서의 용매의 점도이고, t는 분말 용액의 용리 시간이고, t 0 는 용매의 용리 시간이고, c는 용액 중 분말의 농도 (g/dL)임]. 따라서, 고유 점도는 dL/g로 정의된다. 변수 t 및 t0는 1.0 N 소듐 니트레이트 용액에 있는 용매 및 분말 용액을 사용하여 30±0.02℃에서 Cannon Ubbelohde 세미마이크로 희석 점도계 (크기 75)로 측정된다.
생성된 분말은 임의의 적합한 허긴스(Huggins) 상수를 가질 수 있다. 예를 들어, 생성된 분말은 약 0.1 내지 약 20 (예를 들어, 약 0.1 내지 약 15, 약 0.1 내지 약 10, 약 0.3 내지 약 10, 약 0.1 내지 약 5, 약 0.5 내지 약 20, 약 0.5 내지 약 10, 약 1 내지 약 20, 약 1 내지 약 10 또는 약 1 내지 약 5)의 허긴스 상수를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 분말은, 분말의 농도를 변화시킴으로써 결정된 바 약 0.3 내지 약 10의 허긴스 상수를 가질 수 있으며, 여기서 농도는 1.0 N 소듐 니트레이트 용액에서 약 1.2 내지 2.2의
Figure pct00031
의 값을 생성하도록 선택된다. 일부 구현예에서, 분말은, 분말의 농도를 변화시킴으로써 결정된 바 약 0.3 내지 약 5의 허긴스 상수를 가질 수 있으며, 여기서 농도는 1.0 N 소듐 니트레이트 용액에서 약 1.2 내지 2.2의
Figure pct00032
의 값을 생성하도록 선택된다. 특정 구현예에서, 분말은, 분말의 농도를 변화시킴으로써 결정된 바 약 0.6 내지 약 3의 허긴스 상수를 가질 수 있으며, 여기서 농도는 1.0 N 소듐 니트레이트 용액에서 약 1.2 내지 2.2의
Figure pct00033
의 값을 생성하도록 선택된다. 허긴스 상수는 하기와 같이 계산된다:
Figure pct00034
일부 구현예에서, 분말은 하나 이상의 회합 단량체 단위(들), 및 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위, 비이온성 단량체 단위, 쯔비터이온성 단량체 단위 또는 이들의 조합 중 적어도 하나로부터 선택되는 하나 이상의 단량체 단위, 및 선택적으로 하나 이상의 계면활성제(들)을 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함하여, 여기서 회합 중합체는 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는다. 일부 구현예에서, 분말은 중합체 네트워크로 가역적으로 회합된 하나 이상의 저분자량 회합 중합체(들)을 포함하며, 여기서 회합은 수성 매질에서의 희석의 정도 또는 존재하는 계면활성제의 양을 통해 제어 가능하다.
일부 구현예에서, 분말은 비이온성 계면활성제, 및 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 양이온성 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 비이온성 계면활성제, 및 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 비이온성 계면활성제, 및 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 비이온성 계면활성제, 및 VISIOMER® 단량체 C18PEG1105MA에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 화학식 XII의 비이온성 계면활성제, 및 VISIOMER® 단량체 C18PEG1105MA에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 PLURONIC® F-127 계면활성제 및/또는 LutensolAT®25 계면활성제, 및 VISIOMER® 단량체 C18PEG1105MA에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다.
일부 구현예에서, 분말은 비이온성 계면활성제, 및 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 음이온성 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 비이온성 계면활성제, 및 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 비이온성 계면활성제, 및 화학식 II의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 비이온성 계면활성제, 및 VISIOMER® 단량체 C18PEG1105MA에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 화학식 XII의 비이온성 계면활성제, 및 VISIOMER® 단량체 C18PEG1105MA에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 PLURONIC® F-127 계면활성제 및/또는 LutensolAT®25 계면활성제, 및 VISIOMER® 단량체 C18PEG1105MA에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다.
일부 구현예에서, 분말은 양이온성 계면활성제, 및 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 양이온성 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 양이온성 계면활성제, 및 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 양이온성 계면활성제, 및 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 양이온성 계면활성제, 및 화학식 VII의 MAPTAC-C12 유도체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 화학식 IX의 양이온성 계면활성제, 및 화학식 VII의 MAPTAC-C12 유도체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 세틸트리메틸암모늄 클로라이드 및/또는 헥사데실트리메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트, 및 화학식 VII의 MAPTAC-C12 유도체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다.
일부 구현예에서, 분말은 양이온성 계면활성제, 및 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 음이온성 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 양이온성 계면활성제, 및 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 양이온성 계면활성제, 및 화학식 VI의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 양이온성 계면활성제, 및 화학식 VII의 MAPTAC-C12 유도체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 화학식 IX의 양이온성 계면활성제, 및 화학식 VII의 MAPTAC-C12 유도체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 세틸트리메틸암모늄 클로라이드 및/또는 헥사데실트리메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트, 및 화학식 VII의 MAPTAC-C12 유도체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다.
일부 구현예에서, 분말은 음이온성 계면활성제, 및 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 양이온성 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 음이온성 계면활성제, 및 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 음이온성 계면활성제, 및 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 화학식 X의 음이온성 계면활성제, 및 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 소듐 도데실 술페이트, 및 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 DMAEA.MCQ에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다.
일부 구현예에서, 분말은 음이온성 계면활성제, 및 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 추가의 음이온성 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 음이온성 계면활성제, 및 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 화학식 I의 단량체에서 유도된 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 일부 구현예에서, 분말은 음이온성 계면활성제, 및 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 화학식 X의 음이온성 계면활성제, 및 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다. 특정 구현예에서, 분말은 소듐 도데실 술페이트, 및 화학식 VIII의 단량체에서 유도된 회합 단량체 단위, 아크릴아미드에서 유도된 추가의 단량체 단위 및 소듐 아크릴레이트에서 유도된 추가의 단량체 단위를 포함하는 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)를 포함한다.
분말의 개별 구성요소, 예를 들어 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제) 및 하나 이상의 선택적 계면활성제(들)은, 본원에 제시된 파라미터에 의해 정의되는 바와 같다.
회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 개별 구조, 예를 들어 회합 중합체, 및 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위, 비이온성 단량체 단위, 쯔비터이온성 단량체 단위 또는 이들의 조합 중 적어도 하나로부터 선택되는 하나 이상의 단량체 단위(들)은, 본원에 제시된 파라미터에 의해 정의되는 바와 같다.
하나 이상의 계면활성제(들)의 개별 구조는 본원에 제시된 파라미터에 의해 정의되는 바와 같다.
분말의 개별 구성요소의 양, 예를 들어 회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제) 및 선택적으로 하나 이상의 계면활성제(들)의 양은, 본원에 제시된 파라미터에 의해 정의되는 바와 같다.
회합 중합체 (예를 들어, 중합체 지력증강 보조제)의 개별 단량체 단위의 양, 예를 들어 하나 이상의 회합 단량체 단위(들), 및 양이온성 단량체 단위, 음이온성 단량체 단위, 비이온성 단량체 단위, 쯔비터이온성 단량체 단위 또는 이들의 조합 중 적어도 하나로부터 선택되는 하나 이상의 단량체 단위(들)의 양은, 본원에 제시된 파라미터에 의해 정의되는 바와 같다.
특정 구현예에서, 분말의 물리적 특성은 본원에 제시된 파라미터에 의해 정의되는 바와 같다.
본 발명은 하기 구현예에 의해 추가로 예시된다.
(1) 저분자량 중합체 지력증강 보조제를 제지 공정에 혼입시키는 방법으로서, 종이 시트 전구체를 분말로 처리하는 단계를 포함하며, 상기 분말은 중합체 지력증강 보조제를 포함하고, 상기 중합체 지력증강 보조제는 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는, 방법.
(2) 구현예 (1)에 있어서, 상기 분말이 제지기의 습윤 단부 상류의 종이 시트 전구체에 첨가되는, 방법.
(3) 구현예 (2)에 있어서, 상기 분말이 제지기의 스톡 준비 섹션에 첨가되는, 방법.
(4) 구현예 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 약 1 미크론 내지 약 10,000 미크론의 평균 입자 크기를 갖는, 방법.
(5) 구현예 (4)에 있어서, 상기 분말이 약 100 미크론 내지 약 1,000 미크론의 평균 입자 크기를 갖는, 방법.
(6) 구현예 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 종이 시트 전구체를 처리하기 전 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%의 수분 함량을 갖는, 방법.
(7) 구현예 (6) 있어서, 상기 분말이 종이 시트 전구체를 처리하기 전 약 0.1 중량% 내지 약 12 중량%의 수분 함량을 갖는, 방법.
(8) 구현예 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 하나 이상의 계면활성제(들)을 추가로 포함하는, 방법.
(9) 구현예 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 있어서, 상기 중합체 지력증강 보조제가 화학식 AP1의 회합 중합체 지력증강 보조제인, 방법:
Figure pct00035
[식 중, E는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)이고, F는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이고, G는 화학식 I의 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들):
Figure pct00036
(식 중, R1은 수소 또는 C1-C4 알킬이고, 각각의 R2는 독립적으로 수소, 또는 알킬기, 아릴기, 플루오로알킬기 또는 플루오로아릴기임)이고, H는 선택적으로 존재하며 하나 이상의 피페리딘-2,6-디온 단위(들)이고, 여기서 상기 하나 이상의 피페리딘-2,6-디온(들)은 상기 추가의 단량체 단위 ("F")의 카르보닐 상에서 상기 화학식 I의 추가의 단량체 단위 ("G")의 아크릴아미드 질소가 고리화될 때 형성됨].
(10) 구현예 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 회합적으로 네트워킹된 중합체 지력증강 보조제와 하나 이상의 계면활성제(들)을 포함하는, 방법.
(11) 구현예 (10)에 있어서, 상기 중합체 지력증강 보조제가 상기 계면활성제(들)과 구조적으로 유사한 하나 이상의 단량체 단위(들)을 갖는, 방법.
(12) 구현예 (1) 내지 (11) 중 어느 하나에 있어서, 상기 중합체 지력증강 보조제가 약 500 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는, 방법.
(13) 구현예 (1) 내지 (12) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 약 0.05 dL/g 내지 약 7 dL/g의 고유 점도를 갖는, 방법.
(14) 구현예 (13)에 있어서, 상기 분말이 약 0.5 dL/g 내지 약 5 dL/g의 고유 점도를 갖는, 방법.
(15) 구현예 (1) 내지 (14) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 약 0.3 내지 약 10의 허긴스 상수를 갖는, 방법.
(16) 구현예 (15)에 있어서, 상기 분말이 약 0.3 내지 약 5의 허긴스 상수를 갖는, 방법.
(17) 구현예 (1) 내지 (16) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 용매로 습윤화되어 습윤화된 분말을 형성하는, 방법.
(18) 구현예 (17)에 있어서, 상기 습윤화된 분말이, 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 굴절률에 의해 측정 시 완전한 용해에 도달하기 전에, 종이 시트 전구체에 첨가되는, 방법.
(19) 구현예 (17)에 있어서, 상기 습윤화된 분말이 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 굴절률에 의해 측정 시 완전한 용해에 도달하여, 종이 시트 전구체에 첨가되는 동안 첨가 도관에서 분말 용액을 형성하는, 방법.
(20) 구현예 (17) 내지 (19) 중 어느 하나에 있어서, 상기 용매가 물인, 방법.
(21) 구현예 (17) 내지 (20) 중 어느 하나에 있어서, 상기 습윤화된 분말이 종이 시트 전구체를 처리하기 전 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 분말 함량을 갖는, 방법.
(22) 구현예 (21)에 있어서, 상기 습윤화된 분말이 종이 시트 전구체를 처리하기 전 약 0.2 중량% 내지 약 3 중량%의 분말 함량을 갖는, 방법.
(23) 저분자량 중합체를 산업 공정에 혼입시키는 방법으로서, 산업 공정의 수성 슬러리를 분말로 처리하는 단계를 포함하며, 상기 분말은 중합체를 포함하고, 상기 중합체는 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는, 방법.
(24) 구현예 (23)에 있어서, 상기 분말이 산업 공정의 공정 스트림에 첨가되는, 방법.
(25) 구현예 (23) 또는 (24)에 있어서, 상기 분말이 약 1 미크론 내지 약 10,000 미크론의 평균 입자 크기를 갖는, 방법.
(26) 구현예 (25)에 있어서, 상기 분말이 약 100 미크론 내지 약 1,000 미크론의 평균 입자 크기를 갖는, 방법.
(27) 구현예 (23) 내지 (26) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 종이 시트 전구체를 처리하기 전 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%의 수분 함량을 갖는, 방법.
(28) 구현예 (27)에 있어서, 상기 분말이 종이 시트 전구체를 처리하기 전 약 0.1 중량% 내지 약 12 중량%의 수분 함량을 갖는, 방법.
(29) 구현예 (23) 내지 (28) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 하나 이상의 계면활성제(들)을 추가로 포함하는, 방법.
(30) 구현예 (23) 내지 (29) 중 어느 하나에 있어서, 상기 중합체가 화학식 AP1의 회합 중합체인, 방법:
Figure pct00037
[식 중, E는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)이고, F는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이고, G는 화학식 I의 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들):
Figure pct00038
(식 중, R1은 수소 또는 C1-C4 알킬이고, 각각의 R2는 독립적으로 수소, 또는 알킬기, 아릴기, 플루오로알킬기 또는 플루오로아릴기임)이고, H는 선택적으로 존재하며 하나 이상의 피페리딘-2,6-디온 단위(들)이고, 여기서 상기 하나 이상의 피페리딘-2,6-디온(들)은 상기 추가의 단량체 단위 ("F")의 카르보닐 상에서 상기 화학식 I의 추가의 단량체 단위 ("G")의 아크릴아미드 질소가 고리화될 때 형성됨].
(31) 구현예 (23) 내지 (30) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 회합적으로 네트워킹된 중합체와 하나 이상의 계면활성제(들)을 포함하는, 방법.
(32) 구현예 (31)에 있어서, 상기 중합체가 상기 계면활성제(들)과 구조적으로 유사한 하나 이상의 단량체 단위(들)을 갖는, 방법.
(33) 구현예 (23) 내지 (32) 중 어느 하나에 있어서, 상기 중합체가 약 500 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는, 방법.
(34) 구현예 (23) 내지 (33) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 약 0.05 dL/g 내지 약 7 dL/g의 고유 점도를 갖는, 방법.
(35) 구현예 (34)에 있어서, 상기 분말이 약 0.5 dL/g 내지 약 5 dL/g의 고유 점도를 갖는, 방법.
(36) 구현예 (23) 내지 (35) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 약 0.3 내지 약 10의 허긴스 상수를 갖는, 방법.
(37) 구현예 (36)에 있어서, 상기 분말이 약 0.3 내지 약 5의 허긴스 상수를 갖는, 방법.
(38) 구현예 (23) 내지 (37) 중 어느 하나에 있어서, 상기 분말이 용매로 습윤화되어 습윤화된 분말을 형성하는, 방법.
(39) 구현예 (38)에 있어서, 상기 습윤화된 분말이, 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 굴절률에 의해 측정 시 습윤화된 분말이 완전한 용해에 도달하기 전에, 종이 시트 전구체에 첨가되는, 방법.
(40) 구현예 (38)에 있어서, 상기 습윤화된 분말이 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 굴절률에 의해 측정 시 완전한 용해에 도달하여, 종이 시트 전구체에 첨가되는 동안 첨가 도관에서 분말 용액을 형성하는, 방법.
(41) 구현예 (38) 내지 (40) 중 어느 하나에 있어서, 상기 용매가 물인, 방법.
(42) 구현예 (38) 내지 (41) 중 어느 하나에 있어서, 상기 습윤화된 분말이 수성 슬러리를 처리하기 전 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 분말 함량을 갖는, 방법.
(43) 구현예 (42)에 있어서, 상기 습윤화된 분말이 수성 슬러리를 처리하기 전 약 0.2 중량% 내지 약 3 중량%의 분말 함량을 갖는, 방법.
(44) 구현예 (23) 내지 (43) 중 어느 하나에 있어서, 상기 산업 공정이 채광 산업에서의 산업 공정인, 방법.
(45) 구현예 (44)에 있어서, 상기 중합체가 폐수 회수를 개선시키는, 방법.
(46) 구현예 (23) 내지 (43) 중 어느 하나에 있어서, 상기 산업 공정이 직물 산업에서의 산업 공정인, 방법.
(47) 구현예 (46)에 있어서, 상기 중합체가 직물의 강도를 개선시키는, 방법.
(48) 구현예 (23) 내지 (43) 중 어느 하나에 있어서, 상기 산업 공정이 제지 산업에서의 산업 공정인, 방법.
(49) 구현예 (48)에 있어서, 상기 중합체가 종이 시트의 강도를 개선시키는, 방법.
하기 실시예는 본 발명을 추가로 예시하는 것으로, 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로서 해석되어서는 안된다.
실시예 1
대조군으로서 제공된 본 실시예는, 회합 단량체 단위 또는 계면활성제를 통한 네트워킹이 없는 저분자량 중합체에 의해 나타나는, 분말로 기계 가공할 수 없는 능력에 대한 영향을 입증한다.
95/5 몰% 아크릴아미드/DMAEA.MCQ를 포함하는 중합체 1 (대조군)을 하기 방식으로 합성하였다:
95/5 몰% 아크릴아미드/DMAEA.MCQ의 단량체 혼합물 34 중량%, 아조 개시제, 연쇄 이동제, 완충제 및 킬레이트제를 함유하는 pH 2 내지 5의 수용액 1,000 g을, 대략 -5℃까지 냉각시키고, 질소로 탈기시켰다. 중합을 한 쌍의 산화환원제로 개시하고, 단량체의 전환율이 99.99% 초과에 도달할 때까지 단열적으로 진행하여 1 x 106 g/mol의 목표 분자량을 얻었다. 생성된 중합체 겔은 절단 밀(cutting mill) (Restch Mill Cutter)에서 1500 rpm으로 (중합체 겔의 중량에 대하여) 석유계 윤활제 1 중량%를 이용하여 가공하기에는 너무 연성이고 끈적하였다. 생성된 중합체 겔을 트레이 상에서 수동으로 작은 조각으로 분할하고, 85℃의 오븐에서 건조시켜 수분을 제거한 후, 30℃의 1.0 N NaNO3 용액에서 3.20 dg/L의 고유 점도 및 0.31의 허긴스 상수를 갖는 분말로 분쇄하였다. 생성된 중합체의 가수분해 (pH 12의 0.1 중량% NaOH 용액을 사용하여 400 rpm에서 케이지 교반기로 1 시간 동안), 이어서 크기 배제 크로마토그래피로 중량 평균 분자량을 결정하였다.
표 1에 제시된 결과로부터 명백한 바와 같이, 회합 단량체를 통한 일시적 네트워킹이 결여된 저분자량 중합체 1은, 기계 가공되어 분말을 형성할 수 없었다. 이는 연성이며 끈적한 중합체의 수동 분할이 필요한 절차에 의해 추가로 입증되었다.
Figure pct00039
실시예 2
본 실시예는, 회합 단량체 단위 및 계면활성제를 통한 일시적 네트워킹을 포함하는 저분자량 중합체에 의해 나타나는, 분말로 가공될 수 있는 능력에 대한 영향을 설명한다.
94.94/5/0.06 몰% 아크릴아미드/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA를 포함하는 중합체 2를 하기 방식으로 합성하였다:
94.94/5/0.06 몰% 아크릴아미드/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA (VISIOMER® 단량체; 55% 활성; Evonik Industries, Essen, Germany)의 단량체 혼합물 34 중량%, PLURONIC® F127 계면활성제 (BASF Corporation, Florham Park, New Jersey) 1 중량%, 아조 개시제, 연쇄 이동제, 완충제 및 킬레이트제를 함유하는 pH 2 내지 5의 수용액 1,000 g을, 대략 -5℃까지 냉각시키고, 질소로 탈기시켰다. 중합을 한 쌍의 산화환원제로 개시하고, 단량체의 전환율이 99.99% 초과에 도달할 때까지 단열적으로 진행하여 1 x 106 g/mol의 목표 분자량을 얻었다. 태피같은 점조도를 유지하고 끈적이지 않는 생성된 습윤 겔을, 절단 밀 (Restch Mill Cutter)에서 1500 rpm으로 (중합체 겔의 중량에 대하여) 석유계 윤활제 1 중량%를 이용하여 가공하여, 과립을 형성하였다. 습윤 겔 과립을 85℃의 오븐에서 메쉬 트레이에서 건조시켜 수분 함량을 약 10 중량%까지 감소시킨 후, 30℃의 1 N NaNO3 용액에서 2.91 dg/L의 고유 점도 및 1.05의 허긴스 상수를 갖는 분말로 분쇄하였다. 생성된 중합체의 가수분해 (pH 12의 0.1 중량% NaOH 용액을 사용하여 400 rpm에서 케이지 교반기로 1 시간 동안), 이어서 크기 배제 크로마토그래피로 중량 평균 분자량을 결정하였다.
표 1에 제시된 결과로부터 명백한 바와 같이, 일시적 네트워킹을 포함하는 저분자량 중합체 2는, 기계 가공되어 분말을 형성할 수 있었다. 이는 습윤 겔을 가공하기 위해 절단 밀을 사용할 수 있는 절차에 의해 추가로 입증되었다.
실시예 3
본 실시예는, 회합 단량체 단위 및 계면활성제를 통한 일시적 네트워킹을 포함하는 저분자량 중합체에 의해 나타나는, 분말로 가공될 수 있는 능력에 대한 영향을 설명한다.
94.84/5/0.12 몰% 아크릴아미드/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA를 포함하는 중합체 3을 하기 방식으로 합성하였다:
94.8/5/0.12 몰% 아크릴아미드/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA (VISIOMER® 단량체; 55% 활성; Evonik Industries, Essen, Germany)의 단량체 혼합물 34 중량%, PLURONIC® F127 계면활성제 (BASF Corporation, Florham Park, New Jersey) 1 중량%, 아조 개시제, 연쇄 이동제, 완충제 및 킬레이트제를 함유하는 pH 2 내지 5의 수용액 1,000 g을, 대략 -5℃까지 냉각시키고, 질소로 탈기시켰다. 중합을 한 쌍의 산화환원제로 개시하고, 단량체의 전환율이 99.99% 초과에 도달할 때까지 단열적으로 진행하여 0.5 x 106 g/mol의 목표 분자량을 얻었다. 태피같은 점조도를 유지하고 끈적이지 않는 생성된 습윤 겔을, 절단 밀 (Restch Mill Cutter)에서 1500 rpm으로 (중합체 겔의 중량에 대하여) 석유계 윤활제 1 중량%를 이용하여 가공하여, 과립을 형성하였다. 습윤 겔 과립을 85℃의 오븐에서 메쉬 트레이에서 건조시켜 수분 함량을 약 10 중량%까지 감소시킨 후, 30℃의 1 N NaNO3 용액에서 1.96 dg/L의 고유 점도 및 1.36의 허긴스 상수를 갖는 분말로 분쇄하였다. 생성된 중합체의 가수분해 (pH 12의 0.1 중량% NaOH 용액을 사용하여 400 rpm에서 케이지 교반기로 1 시간 동안), 이어서 크기 배제 크로마토그래피로 중량 평균 분자량을 결정하였다.
표 1에 제시된 결과로부터 명백한 바와 같이, 일시적 네트워킹을 포함하는 저분자량 중합체 3은, 기계 가공되어 분말을 형성할 수 있었다. 이는 습윤 겔을 가공하기 위해 절단 밀을 사용할 수 있는 절차에 의해 추가로 입증되었다.
실시예 4
본 실시예는, 회합 단량체 단위만을 통한 (즉, 단량체 상에 계면활성제를 추가로 포함하지 않음) 일시적 네트워킹을 포함하는 저분자량 중합체에 의해 나타나는, 분말로 가공될 수 있는 능력에 대한 영향을 설명한다.
89.965/10/0.035 몰% 아크릴아미드/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA를 포함하는 중합체 4를 하기 방식으로 합성하였다:
89.965/10/0.035 몰% 아크릴아미드/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA (VISIOMER® 단량체; 55% 활성; Evonik Industries, Essen, Germany)의 단량체 혼합물 37 중량%, 아조 개시제, 연쇄 이동제, 완충제 및 킬레이트제를 함유하는 pH 2 내지 5의 수용액 1,000 g을, 대략 -5℃까지 냉각시키고, 질소로 탈기시켰다. 중합을 한 쌍의 산화환원제로 개시하고, 단량체의 전환율이 99.99% 초과에 도달할 때까지 단열적으로 진행하여 1.0 x 106 g/mol의 목표 분자량을 얻었다. 태피같은 점조도를 유지하고 끈적이지 않는 생성된 습윤 겔을, 절단 밀 (Restch Mill Cutter)에서 1500 rpm으로 (중합체 겔의 중량에 대하여) 석유계 윤활제 1 중량%를 이용하여 미미하게 가공하여, 과립을 형성하였다. 습윤 겔 과립을 85℃의 오븐에서 메쉬 트레이에서 건조시켜 수분 함량을 약 10 중량%까지 감소시킨 후, 분말로 분쇄하였다. 생성된 분말은, 분말의 굴절률을 1.5000으로 설정하여 Horiba 레이저 산란 입자 크기 분포 분석기 LA-950를 사용하여 측정 시, 568.9 미크론의 중간 입자 크기를 가졌다 (평균 입자 크기는 634.4였음). 합성 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말은 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 1 시간 내에 완전히 용해되지 않았다. 합성 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말은 30 rpm에서 스핀들 62를 갖는 브룩필드(Brookfield) 모델 DV-E 점도계 상에서 측정 시, 744 cps의 점도를 가졌다. 생성된 중합체의 가수분해 (pH 12의 0.1 중량% NaOH 용액을 사용하여 400 rpm에서 케이지 교반기로 1 시간 동안), 이어서 크기 배제 크로마토그래피로 중량 평균 분자량을 결정하였다.
표 2에 제시된 결과로부터 명백한 바와 같이, 계면활성제를 포함하지 않는 저분자량 중합체 4는, 미미하게만 기계 가공되어 분말을 형성할 수 있었다. 생성된 분말은 물에 거의 용해되지 않았다 (즉, 지역 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말은 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 1 시간 내에 완전히 용해되지 않았음).
Figure pct00040
실시예 5
본 실시예는, 회합 단량체 단위 및 계면활성제를 통한 일시적 네트워킹을 포함하는 저분자량 중합체에 의해 나타나는, 분말로 가공될 수 있는 능력에 대한 영향을 설명한다.
89.965/10/0.035 몰% 아크릴아미드/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA를 포함하는 중합체 5를 하기 방식으로 합성하였다:
89.965/10/0.035 몰% 아크릴아미드/DMAEA.MCQ/C18PEG1105MA (VISIOMER® 단량체; 55% 활성; Evonik Industries, Essen, Germany)의 단량체 혼합물 37 중량%, LutensolAT®25 계면활성제 또는 에톡실화 (25 몰 EO) C16-18 지방 알코올 (BASF Corporation, Florham Park, New Jersey) 1 중량%, 아조 개시제, 연쇄 이동제, 완충제 및 킬레이트제를 함유하는 pH 2 내지 5의 수용액 1,000 g을, 대략 -5℃까지 냉각시키고, 질소로 탈기시켰다. 중합을 한 쌍의 산화환원제로 개시하고, 단량체의 전환율이 99.99% 초과에 도달할 때까지 단열적으로 진행하여 1.0 x 106 g/mol의 목표 분자량을 얻었다. 태피같은 점조도를 유지하고 끈적이지 않는 생성된 습윤 겔을, 절단 밀 (Restch Mill Cutter)에서 1500 rpm으로 (중합체 겔의 중량에 대하여) 석유계 윤활제 1 중량%를 이용하여 가공하여, 과립을 형성하였다. 습윤 겔 과립을 85℃의 오븐에서 메쉬 트레이에서 건조시켜 수분 함량을 약 10 중량%까지 감소시킨 후, 분말로 분쇄하였다. 생성된 분말은, 분말의 굴절률을 1.5000으로 설정하여 Horiba 레이저 산란 입자 크기 분포 분석기 LA-950를 사용하여 측정 시, 559.7 미크론의 중간 입자 크기를 가졌다 (평균 입자 크기는 609.3이었음). 합성 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말은 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 1 시간 내에 완전히 용해되었다. 합성 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말 중합체는, 30 rpm에서 스핀들 62를 갖는 브룩필드 모델 DV-E 점도계 상에서 측정 시, 317 cps의 점도를 가졌다. 생성된 중합체의 가수분해 (pH 12의 0.1 중량% NaOH 용액을 사용하여 400 rpm에서 케이지 교반기로 1 시간 동안), 이어서 크기 배제 크로마토그래피로 중량 평균 분자량을 결정하였다. 중합체 5의 구조를 13C NMR 분광법 (도 1)으로 추가로 분석하여 중합체에 존재하는 피페리딘-2,6-디온의 양을 정량화하였다. 13C NMR 샘플을 중수소화된(deuterated) 물에서 제조하고, Z-구배 및 브로드밴드 10 mm 프로브가 장착된 Agilent Inova 500 Mhz 분광계를 사용하여 탄소 스펙트럼을 획득하였다.
표 2에 제시된 결과로부터 명백한 바와 같이, 계면활성제를 포함하는 저분자량 중합체 5는, 용이하게 가공되어 분말을 형성하였다. 또한, 지역 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 계면활성제 2.2 중량%를 포함하는 생성된 분말은, 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 1 시간 내에 완전히 용해되었다.
또한, 피페리딘-2,6-디온 단량체 단위의 존재는 13C NMR 스펙트럼에서 177 ppm에서의 특징 피크를 갖는 13C NMR 분광법에 의해 확인될 수 있다 (도 1). 피페리딘-2,6-디온 단량체 단위의 상대적인 양은 177 ppm에서의 피크의 적분, 이어서 다른 단량체 단위를 나타내는 다른 13C NMR 신호의 적분과의 상대적 비교에 의해 정량화될 수 있다. 적분 분석은, 중합체 5가 7.8/90/2.1 몰% DMAEA.MCQ-아크릴아미드-피페리딘-2,6-디온을 포함한다는 것을 입증한다. 회합 단량체 단위는, 회합 단량체 단위의 특징 피크가 13C NMR 분광법에 의해 보이지 않을 정도의 낮은 농도로 존재한다는 점에 유의한다.
실시예 6
대조군으로서 제공된 본 실시예는, 회합 단량체 단위 또는 계면활성제를 통한 네트워킹이 없는 저분자량 중합체에 의해 나타나는, 분말로 기계 가공할 수 없는 능력에 대한 영향을 입증한다.
50/50 몰% 아크릴아미드/소듐 아크릴레이트를 포함하는 중합체 6 (대조군)을 하기 방식으로 합성하였다:
50/50 몰% 아크릴아미드/소듐 아크릴레이트 단량체 혼합물 37 중량%, 아조 개시제, 연쇄 이동제 및 킬레이트제를 함유하는 중성 pH의 수용액 1,000 g을, 대략 -5℃까지 냉각시키고, 질소로 탈기시켰다. 중합을 한 쌍의 산화환원제로 개시하고, 단량체의 전환율이 99.99% 초과에 도달할 때까지 단열적으로 진행하여 1.0 x 106 g/mol의 목표 분자량을 얻었다. 생성된 중합체 습윤 겔은 절단 밀 (Restch Mill Cutter)에서 1500 rpm으로 (중합체 겔의 중량에 대하여) 석유계 윤활제 1 중량%를 이용하여 가공하기에는 너무 연성이고 끈적하였다. 생성된 습윤 겔을 트레이 상에서 수동으로 작은 조각으로 분할하고, 85℃의 오븐에서 건조시켜 수분을 제거한 후, 30℃의 1 N NaNO3 용액에서 5.80 dg/L의 고유 점도 및 0.24의 허긴스 상수를 갖는 분말로 분쇄하였다. 크기 배제 크로마토그래피로 중량 평균 분자량을 결정하였다.
표 3에 제시된 결과로부터 명백한 바와 같이, 회합 단량체를 통한 일시적 네트워킹이 결여된 저분자량 중합체 6은, 기계 가공되어 분말을 형성할 수 없었다. 이는 연성이며 끈적한 중합체의 수동 분할이 필요한 절차에 의해 추가로 입증되었다.
Figure pct00041
실시예 7
본 실시예는, 회합 단량체 단위 및 계면활성제를 통한 일시적 네트워킹을 포함하는 저분자량 중합체에 의해 나타나는, 분말로 가공될 수 있는 능력에 대한 영향을 설명한다.
49.9/50/0.1 몰% 아크릴아미드/소듐 아크릴레이트/MAPTAC-C12 유도체를 포함하는 중합체 7을 하기 방식으로 합성하였다:
49.9/50/0.1 몰% 아크릴아미드/소듐 아크릴레이트/MAPTAC-C12 유도체의 단량체 혼합물 37 중량%, 헥사데실트리메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) 0.5 중량%, 아조 개시제, 연쇄 이동제 및 킬레이트제를 함유하는 중성 pH의 수용액 1,000 g을, 대략 -5℃까지 냉각시키고, 질소로 탈기시켰다. 중합을 한 쌍의 산화환원제로 개시하고, 단량체의 전환율이 99.99% 초과에 도달할 때까지 단열적으로 진행하여 1.0 x 106 g/mol의 목표 분자량을 얻었다. 태피같은 점조도를 유지하고 끈적이지 않는 생성된 습윤 겔을, 절단 밀 (Restch Mill Cutter)에서 1500 rpm으로 (중합체 겔의 중량에 대하여) 석유계 윤활제 1 중량%를 이용하여 가공하여, 과립을 형성하였다. 습윤 겔 과립을 85℃의 오븐에서 메쉬 트레이에서 건조시켜 수분 함량을 약 10 중량%까지 감소시킨 후, 분말로 분쇄하였다. 생성된 분말은, 분말의 굴절률을 1.5000으로 설정하여 Horiba 레이저 산란 입자 크기 분포 분석기 LA-950를 사용하여 측정 시, 357.1 미크론의 중간 입자 크기를 가졌다 (평균 입자 크기는 420.1이었음). 분말은 30℃의 1.0 N NaNO3 용액에서 5.83 dg/L의 고유 점도 및 0.84의 허긴스 상수를 가졌다. 합성 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말은 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 1 시간 내에 완전히 용해되었다. 합성 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말은, 30 rpm에서 스핀들 63을 갖는 브룩필드 모델 DV-E 점도계 상에서 측정 시, 1976 cps의 점도를 가졌다. 대리물인 중합체 6을 사용하여 크기 배제 크로마토그래피로 중량 평균 분자량을 결정하였다.
표 3에 제시된 결과로부터 명백한 바와 같이, 계면활성제를 포함하는 저분자량 중합체 7은, 용이하게 기계 가공되어 분말을 형성할 수 있었다. 또한, 표 4는, 지역 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 계면활성제 1.3 중량%를 포함하는 생성된 분말이, 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 1 시간 내에 완전히 용해되었음을 나타낸다.
실시예 8
본 실시예는, 회합 단량체 단위 및 계면활성제를 통한 일시적 네트워킹을 포함하는 저분자량 중합체에 의해 나타나는, 분말로 가공될 수 있는 능력에 대한 영향을 설명한다.
89.9/10/0.1 몰% 아크릴아미드/소듐 아크릴레이트/MAPTAC-C12 유도체를 포함하는 중합체 8을 하기 방식으로 합성하였다:
89.9/10/0.1 몰% 아크릴아미드/소듐 아크릴레이트/MAPTAC-C12 유도체의 단량체 혼합물 33 중량%, 헥사데실트리메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) 0.5 중량%, 아조 개시제, 연쇄 이동제 및 킬레이트제를 함유하는 중성 pH의 수용액 1,000 g을, 대략 -5℃까지 냉각시키고, 질소로 탈기시켰다. 중합을 한 쌍의 산화환원제로 개시하고, 단량체의 전환율이 99.99% 초과에 도달할 때까지 단열적으로 진행하여 1.0 x 106 g/mol의 목표 분자량을 얻었다. 태피같은 점조도를 유지하고 끈적이지 않는 생성된 습윤 겔을, 절단 밀 (Restch Mill Cutter)에서 1500 rpm으로 (중합체 겔의 중량에 대하여) 석유계 윤활제 1 중량%를 이용하여 가공하여, 과립을 형성하였다. 습윤 겔 과립을 85℃의 오븐에서 메쉬 트레이에서 건조시켜 수분 함량을 약 10 중량%까지 감소시킨 후, 분말로 분쇄하였다. 생성된 분말은, 분말의 굴절률을 1.5000으로 설정하여 Horiba 레이저 산란 입자 크기 분포 분석기 LA-950를 사용하여 측정 시, 396.2 미크론의 중간 입자 크기를 가졌다 (평균 입자 크기는 463.6이었음). 분말은 30℃의 1 N NaNO3 용액에서 3.49 dg/L의 고유 점도 및 2.49의 허긴스 상수를 가졌다. 합성 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말은 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 1 시간 내에 완전히 용해되었다. 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말은, 30 rpm에서 스핀들 63을 갖는 브룩필드 모델 DV-E 점도계 상에서 측정 시, 2748 cps의 점도를 가졌다.MAPTAC-C12 유도체의 부재 하에서 90/10 몰% 아크릴아미드/소듐 아크릴레이트를 함유하는 동일한 합성 절차를 이용하여 형성된 대리물 중합체를 사용하여, 크기 배제 크로마토그래피로 중량 평균 분자량을 결정하였다.
표 3에 제시된 결과로부터 명백한 바와 같이, 계면활성제를 포함하는 저분자량 중합체 8은, 용이하게 가공되어 분말을 형성하였다. 또한, 표 4는, 지역 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 계면활성제 1.3 중량%를 포함하는 생성된 분말이, 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 1 시간 내에 완전히 용해되었음을 나타낸다.
Figure pct00042
실시예 9
본 실시예는, 회합 단량체 단위만을 통한 (즉, 단량체 상에 계면활성제를 추가로 포함하지 않음) 일시적인 네트워킹을 포함하는 저분자량 중합체에 의해 나타나는, 분말로 가공될 수 있는 능력에 대한 영향을 설명한다.
49.9/50/0.1 몰% 아크릴아미드/소듐 아크릴레이트/MAPTAC-C12 유도체를 포함하는 중합체 9를 하기 방식으로 합성하였다:
49.9/50/0.1 몰% 아크릴아미드/소듐 아크릴레이트/MAPTAC-C12 유도체의 단량체 혼합물 37 중량%, 아조 개시제, 연쇄 이동제 및 킬레이트제를 함유하는 중성 pH의 수용액 1,000 g을, 대략 -5℃까지 냉각시키고, 질소로 탈기시켰다. 중합을 한 쌍의 산화환원제로 개시하고, 단량체의 전환율이 99.99% 초과에 도달할 때까지 단열적으로 진행하여 1.0 x 106 g/mol의 목표 분자량을 얻었다. 태피같은 점조도를 유지하고 끈적이지 않는 생성된 습윤 겔을, 절단 밀 (Restch Mill Cutter)에서 1500 rpm으로 (중합체 겔의 중량에 대하여) 석유계 윤활제 1 중량%를 이용하여 가공하여, 과립을 형성하였다. 습윤 겔 과립을 85℃의 오븐에서 메쉬 트레이에서 건조시켜 수분을 제거한 후 (즉, 약 10 중량%의 수분 함량을 달성하도록), 분말로 분쇄하였다. 생성된 분말은, 분말의 굴절률을 1.5000으로 설정하여 Horiba 레이저 산란 입자 크기 분포 분석기 LA-950를 사용하여 측정 시, 385.4 미크론의 중간 입자 크기를 가졌다 (평균 입자 크기는 446.4였음). 분말은 30℃의 1 N NaNO3 용액에서 5.84 dg/L의 고유 점도 및 0.98의 허긴스 상수를 가졌다. 합성 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말 중합체는 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 1 시간 내에 완전히 용해되지 않았다. 합성 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말은, 30 rpm에서 스핀들 63을 갖는 브룩필드 모델 DV-E 점도계 상에서 측정 시, 1588 cps의 점도를 가졌다. 대리물인 중합체 6을 사용하여 크기 배제 크로마토그래피로 중량 평균 분자량을 결정하였다.
표 4에 제시된 결과로부터 명백한 바와 같이, 계면활성제를 포함하지 않는 저분자량 중합체 9는, 기계 가공되어 분말을 형성할 수 있었다. 생성된 분말은 물에 거의 용해되지 않았다 (즉, 지역 수돗물 중 1 중량% 용액으로서의 분말은 400 rpm에서 케이지 교반기로 교반 시 1 시간 내에 완전히 용해되지 않았음).
실시예 10
본 실시예는, 회합 단량체 단위 및 계면활성제를 통해 네트워킹된 회합 중합체 지력증강 보조제(들)을 포함하는 분말로 처리된 종이의 시트에 의해 나타나는, 종이 건조 강도에 대한 영향을 설명한다.
중합체 2 (실시예 2에 따라 제조됨) 및 중합체 3 (실시예 3에 따라 제조됨)을 물에 용해시키고, 다양한 농도로 셀룰로오스 섬유 슬러리에 투여하였다. 이어서, 처리된 섬유를 핸드시트(handsheet) 몰드에 첨가하고, 스크린을 통해 배수시켜 습윤 섬유 패드를 형성하였다. 패드를 스크린으로부터 침지시키고, 가압하고, 건조시켜 완성된 종이 시트를 수득하였다. 시트를 인장 강도 및 압축 강도에 대하여 시험하였고, 결과는, 각각, 도 2 및 도 3에 제시하였다. 또한, 확립된 상업적 지력증강제인 Nalco 64114 (즉, 글리옥실화된 폴리아크릴아미드 중합체)에 대한 인장 강도 및 압축 강도 결과를, 비교를 위해 제공하였다.
도 2 및 도 3에 의해 입증된 바와 같이, 중합체 2 및 중합체 3은 인장 강도 및 압축 강도 둘 모두에서 표준물인 Nalco 64114 (즉, 글리옥실화된 폴리아크릴아미드 중합체) (대조군)를 능가하는 만족스러운 강도 특성을 나타냈다.
실시예 11
본 실시예는, 회합 단량체 단위 및 계면활성제를 통해 네트워킹된 회합 중합체 지력증강 보조제(들)을 포함하는 분말로 처리된 종이의 시트에 의해 나타나는, 종이 건조 강도에 대한 영향을 설명한다.
중합체 1 (실시예 1에 따라 제조됨) 및 중합체 2 (실시예 2에 따라 제조됨)를 물에 용해시키고, 다양한 농도로 셀룰로오스 섬유 슬러리에 투여하였다. 이어서, 처리된 섬유를 핸드시트 몰드에 첨가하고, 스크린을 통해 배수시켜 습윤 섬유 패드를 형성하였다. 패드를 스크린으로부터 침지시키고, 가압하고, 건조시켜 완성된 종이 시트를 수득하였다. 시트를 인장 강도에 대하여 시험하였고, 결과는 도 4에 제시하였다.
도 4에 의해 입증된 바와 같이, 중합체 2는 회합 단량체 단위를 통한 네트워킹이 결여된 저분자량 중합체 1 (대조군)에 비해 개선된 인장 강도를 나타냈다.
실시예 12
본 실시예는, 회합 단량체 단위 및 계면활성제를 통해 네트워킹된 회합 중합체 지력증강 보조제(들)을 포함하는 분말로 처리된 판지 상자 조각을 사용하여 실험실 규모 파쇄기 모델 시스템으로 제조된 종이 시트에 의해 나타나는, 종이 건조 강도에 대한 영향을 설명한다.
분말을 판지 상자 조각 및 고온의 수돗물을 함유하는 실험실 규모 파쇄기에 0, 3 및 6 lbs/톤의 용량으로 첨가하였다. 파쇄기는 제지기 상의 정제기와 유사한 높은 전단을 사용하여 판지 조각을 펄프화하였다. 이어서, 처리된 섬유를 핸드시트 몰드에 첨가하고, 스크린을 통해 배수시켜 습윤 섬유 패드를 형성하였다. 패드를 스크린으로부터 침지시키고, 가압하고, 건조시켜 완성된 종이 시트를 수득하였다. 시트를 파열 및 압축 강도에 대하여 시험하였다 (도 5 및 도 6). 또한, 확립된 상업적 중합체 지력증강 보조제인, 완전히 용해된 용액 기반의 Nalco 64114 (즉, 글리옥실화된 폴리아크릴아미드 중합체) (대조군)에 대한 파열 강도 및 압축 강도 결과를, 비교를 위해 제공하였다.
도 5 및 도 6에 의해 입증된 바와 같이, 분말은 3 및 6 lbs/톤의 투여량에서 글리옥실화된 폴리아크릴아미드 Nalco 64114와 유사한 파열 및 압축 강도를 나타냈다.
실시예 13
본 실시예는, 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 RM50 굴절계 (Mettler Toledo)에 의해 측정된 일련의 회합 중합체 지력증강 보조제 용액의 굴절률을 설명한다.
칭량된 양의 분말 및 칭량된 양의 물을, 분말과 물의 혼합물이 스크린 상에 남은 미량의 불용성 겔 잔류물 (첨가된 본래 분말의 <<0.05 중량%)과 함께 100-메쉬 스크린을 용이하게 통과할 수 있을 때까지, 400 내지 800 rpm에서 케이지 교반기를 이용하여 전단 하에서 혼합하여, 공지된 농도를 갖는 완전히 용해된 회합 중합체 지력증강 보조제 용액을 수득하였다. 생성된 여과된 회합 중합체 지력증강 보조제 용액의 분취액을 RM50 굴절계 (Mettler Toledo)의 셀에 배치하고, 굴절률을 기록하였다. 다양한 농도의 회합 중합체 지력증강 보조제 용액에 대하여 절차를 반복하고, 굴절률을 농도의 함수로서 플롯팅하였다.
도 7에 의해 입증된 바와 같이, 회합 중합체 지력증강 보조제 용액의 굴절률은 회합 중합체 지력증강 보조제 농도와 선형의 상관관계가 있었다. 따라서, 굴절률 보정 곡선을 사용하여 용액 중 회합 중합체 지력증강 보조제의 농도를 예측할 수 있다.
실시예 14
본 실시예는, 굴절률에 의해 측정된 분말 현탁액 (1 중량%)의 혼합 진행을 설명한다.
칭량된 양의 분말을 칭량된 양의 물 (1 중량% 분말 함량)에 수동으로 또는 분말 공급기, 예를 들어 Norchem POWDERCAT™ 공급기 (Norchem Industries, Mokena, IL)를 이용하여 분산시켜, 분말 현탁액을 수득하였다. 현탁액 중 소량의 분취액을 1 분 간격으로 100-메쉬 스크린을 통해 여과하여 임의의 용해되지 않은 분말을 제거하였다. 여과액의 굴절률을 RM50 굴절계 (Mettler Toledo)를 사용하여 측정하고, 굴절률을 기록하였다. 용액 중 용해된 회합 중합체 지력증강 보조제의 농도를 실시예 13 및 도 7에 개략된 바와 같은 보정 곡선을 사용하여 결정하였다. 굴절률 (또는 회합 중합체 지력증강 보조제 농도)을 시간의 함수로서 플롯팅하여, 분말 현탁액의 혼합 진행을 결정하였다.
도 8에 의해 입증된 바와 같이, 1 중량% 분말 현탁액에 대한 혼합 곡선은 약 15 분의 혼합에서 약 1.33425의 굴절률에서 안정 상태를 유지하였다. 따라서, 1 중량% 분말 현탁액은, 본 실시예에 의해, 약 15 분 혼합될 때까지는 현탁액 (또는 슬러리)이고, 일단 안정기에 도달하면 용액인 것으로 간주될 수 있다.
본원에 인용된 간행물, 특허 출원 및 특허를 포함하는 모든 참고문헌은, 각각의 참고문헌이 개별적으로 및 구체적으로 참조로서 인용되는 것으로서 표시되고, 본원에 그 전문이 제시되는 것과 동일한 정도로 참조로서 인용된다.
본 발명을 설명하는 맥락에서 (특히 하기 청구범위의 맥락에서), 단수 표현의 용어 및 "적어도 하나" 및 유사한 지시 대상의 사용은, 본원에서 달리 지시되거나 문맥에 의해 명백하게 모순되지 않는 한, 단수 및 복수 둘 모두를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 하나 이상의 항목의 목록에 뒤이은 용어 "적어도 하나" (예를 들어, "A 및 B 중 적어도 하나")의 사용은, 본원에서 달리 지시되거나 문맥에 의해 명백하게 모순되지 않는 한, 열거된 항목으로부터 선택되는 하나의 항목 (A 또는 B) 또는 열거된 항목 중 둘 이상의 임의의 조합 (A 및 B)을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 용어 "포함하는", "갖는", "포함되는" 및 "함유하는"은, 달리 지시되지 않는 한, 개방형 용어로서 해석되어야 한다 (즉, "포함하지만, 이에 제한되지 않음"을 의미함). 본원에서 값의 범위의 언급은, 본원에서 달리 지시되지 않는 한, 단지 범위에 속하는 각각의 개별 값을 개별적으로 언급하는 속기의 방법으로서 기능하는 것으로 의도되며, 각각의 개별 값은 본원에 개별적으로 인용된 바와 같이 본 명세서에 포함된다. 본원에 기재된 모든 방법은, 본원에서 달리 지시되거나 문맥에 의해 명백하게 모순되지 않는 한, 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본원에 제공된 임의의 및 모든 예, 또는 예시적인 표현 (예를 들어, "예컨대")의 사용은, 단지 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 것이며, 달리 청구되지 않는 한, 본 발명의 범위에 대한 제한을 두는 것이 아니다. 본 명세서의 어떤 표현도 본 발명의 실시에 필수적인 임의의 청구되지 않은 요소를 나타내는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 발명을 수행하는 발명자들에게 공지된 최상의 방식을 포함하여, 본 발명의 바람직한 구현예가 본원에 기재되어 있다. 이러한 바람직한 구현예의 변형은 전술한 설명을 읽었을 때 당업자에게 명백해질 것이다. 본 발명자들은 적절한 경우 당업자가 이러한 변형을 이용할 것으로 예상하며, 본 발명자들은 본 발명이 본원에 구체적으로 기재된 바와 달리 실시되도록 의도한다. 따라서, 본 발명은 적용 가능한 법률에 의해 허용되는 바와 같이, 첨부된 청구범위에 인용된 주제의 모든 변형 및 등가물을 포함한다. 나아가, 본원에서 달리 지시되거나 문맥에 의해 명백하게 모순되지 않는 한, 모든 가능한 변형에서 상기 기재된 요소의 임의의 조합이 본 발명에 포함된다.

Claims (22)

  1. 저분자량 중합체 지력증강 보조제(strength aid)를 제지 공정에 혼입시키는 방법으로서, 종이 시트 전구체를 분말로 처리하는 단계를 포함하며,
    상기 분말은 중합체 지력증강 보조제를 포함하고, 상기 중합체 지력증강 보조제는 약 10 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분말이 제지기(paper machine)의 습윤 단부 상류의 종이 시트 전구체에 첨가되는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 분말이 제지기의 스톡 준비 섹션(stock prep section)에 첨가되는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말이 약 1 미크론(micron) 내지 약 10,000 미크론의 평균 입자 크기를 갖는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 분말이 약 100 미크론 내지 약 1,000 미크론의 평균 입자 크기를 갖는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말이 종이 시트 전구체를 처리하기 전 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%의 수분 함량을 갖는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 분말이 종이 시트 전구체를 처리하기 전 약 0.1 중량% 내지 약 12 중량%의 수분 함량을 갖는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말이 하나 이상의 계면활성제(들)을 추가로 포함하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체 지력증강 보조제가 화학식 AP1의 회합 중합체 지력증강 보조제인, 방법:
    Figure pct00043

    [식 중, E는 하나 이상의 회합 단량체 단위(들)이고, F는 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들)이고, G는 화학식 I의 하나 이상의 추가의 단량체 단위(들):
    Figure pct00044

    (식 중, R1은 수소 또는 C1-C4 알킬이고, 각각의 R2는 독립적으로 수소, 또는 알킬기, 아릴기, 플루오로알킬기 또는 플루오로아릴기임)이고, H는 선택적으로 존재하며 하나 이상의 피페리딘-2,6-디온 단위(들)이고,
    여기서 상기 하나 이상의 피페리딘-2,6-디온(들)은 상기 추가의 단량체 단위 ("F")의 카르보닐 상에서 상기 화학식 I의 추가의 단량체 단위 ("G")의 아크릴아미드 질소가 고리화될 때 형성됨].
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말이 회합적으로 네트워킹된(associatively networked) 중합체 지력증강 보조제와 하나 이상의 계면활성제(들)을 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 중합체 지력증강 보조제가 상기 계면활성제(들)과 구조적으로 유사한 하나 이상의 단량체 단위(들)을 갖는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중합체 지력증강 보조제가 약 500 kDa 내지 약 2,000 kDa의 중량 평균 분자량을 갖는, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말이 약 0.05 dL/g 내지 약 7 dL/g의 고유 점도를 갖는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 분말이 약 0.5 dL/g 내지 약 5 dL/g의 고유 점도를 갖는, 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말이 약 0.3 내지 약 10의 허긴스(Huggins) 상수를 갖는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 분말이 약 0.3 내지 약 5의 허긴스 상수를 갖는, 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분말이 용매로 습윤화되어 습윤화된 분말을 형성하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 습윤화된 분말이, 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 굴절률에 의해 측정 시 완전한 용해에 도달하기 전에, 종이 시트 전구체에 첨가되는, 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 습윤화된 분말이, 25℃ 및 1 기압 ("atm")에서 굴절률에 의해 측정 시 완전한 용해에 도달하여, 종이 시트 전구체에 첨가되는 동안 첨가 도관에서 분말 용액을 형성하는, 방법.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용매가 물인, 방법.
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 습윤화된 분말이 종이 시트 전구체를 처리하기 전 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 분말 함량을 갖는, 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 습윤화된 분말이 종이 시트 전구체를 처리하기 전 약 0.2 중량% 내지 약 3 중량%의 분말 함량을 갖는, 방법.
KR1020207004153A 2017-07-31 2018-07-31 건조 중합체 적용 방법 KR20200037264A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762539032P 2017-07-31 2017-07-31
US62/539,032 2017-07-31
PCT/US2018/044562 WO2019027994A1 (en) 2017-07-31 2018-07-31 METHOD FOR APPLYING DRY POLYMER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200037264A true KR20200037264A (ko) 2020-04-08

Family

ID=63245065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207004153A KR20200037264A (ko) 2017-07-31 2018-07-31 건조 중합체 적용 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11214926B2 (ko)
EP (1) EP3662108A1 (ko)
JP (1) JP7299872B2 (ko)
KR (1) KR20200037264A (ko)
CN (1) CN110998023B (ko)
BR (1) BR112020001752B1 (ko)
CA (1) CA3071402A1 (ko)
MX (1) MX2020001349A (ko)
WO (1) WO2019027994A1 (ko)

Family Cites Families (110)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4115187A (en) 1970-03-31 1978-09-19 Welwyn Hall Research Association Agglomerated fillers used in paper
BE787380A (fr) 1971-08-10 1973-02-09 Calgon Corp Polymeres cationiques pour papier
US3875098A (en) 1971-12-23 1975-04-01 American Cyanamid Co Ionic vinylamide polymer latex and manufacture of paper therewith
US3872039A (en) 1974-02-01 1975-03-18 Dow Chemical Co Cellulosic materials internally sized with low molecular weight copolymers of alpha, beta-ethylenically unsaturated hydrophobic monomers and ammoniated carboxylic acid comonomers
FR2377447A2 (fr) 1977-01-17 1978-08-11 Tennant Co Composition detergente
JPS5493089A (en) 1977-06-28 1979-07-23 Nitto Chem Ind Co Ltd Preparation of acrylamide polymer
US4217425A (en) 1978-11-06 1980-08-12 Nalco Chemical Company Paper fiber additive containing polyacrylamide blended with glyoxal and polymeric diallyldimethyl ammonium chloride as a cationic regulator
US4392917A (en) 1979-10-15 1983-07-12 Diamond Shamrock Corporation Amphoteric water-in-oil self-inverting polymer emulsion
US4427821A (en) 1981-08-03 1984-01-24 Nalco Chemical Company Hydrogenation of residual monomers in partially polymerized acrylamide copolymers in latex form
US4426485A (en) 1982-06-14 1984-01-17 Union Carbide Corporation Polymers with hydrophobe bunches
US4599390A (en) 1983-03-11 1986-07-08 Union Carbide Corporation High molecular weight water-soluble polymers and flocculation method using same
US4535098A (en) 1984-03-12 1985-08-13 The Dow Chemical Company Material for absorbing aqueous fluids
US4874588A (en) 1984-03-29 1989-10-17 Diatec Polymers Method and apparatus for rapidly dissolving polymers in water
US4684708A (en) 1985-03-11 1987-08-04 Akzo N.V. Cationic grafted starch copolymers
US4835026A (en) 1985-06-27 1989-05-30 Nagoya Oilchemical Co., Ltd. Masking member
US4713431A (en) 1985-10-21 1987-12-15 Nalco Chemical Company High molecular weight DADMAC polymers by inverse emulsion technology
US4835234A (en) 1986-09-08 1989-05-30 Exxon Research And Engineering Company Hydrophobically functionalized cationic polymers
EP0262945B1 (en) 1986-10-01 1994-01-05 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Water soluble polymeric compositions
US4795531A (en) 1987-09-22 1989-01-03 Nalco Chemical Company Method for dewatering paper
US4921903A (en) 1988-10-11 1990-05-01 Nalco Chemical Company Process for preparing high molecular weight hydrophobic acrylamide polymers
USRE34383E (en) 1988-10-24 1993-09-21 Engine-spiraled, stabilized football
US4956400A (en) 1988-12-19 1990-09-11 American Cyanamid Company Microemulsified functionalized polymers
US5252692A (en) 1990-11-23 1993-10-12 Kingston Technologies, Inc. Hydrophilic acrylic copolymers and method of preparation
US5234604A (en) 1991-02-26 1993-08-10 Betz Laboratories, Inc. Water soluble block copolymers and methods of use therof
US5221435A (en) 1991-09-27 1993-06-22 Nalco Chemical Company Papermaking process
JPH0693050A (ja) * 1992-09-11 1994-04-05 Mitsui Toatsu Chem Inc 紙力増強剤の製造方法及びその利用
US5376709A (en) 1993-03-12 1994-12-27 Rohm And Haas Company Method for improving thickeners for aqueous systems
US5435922A (en) 1993-06-14 1995-07-25 Nalco Chemical Company Method of removing color from waste water using an aqueous dispersion polymer
BR9407017A (pt) 1993-07-01 1996-09-10 Procter & Gamble Copolímeros elastoméricos termoplásticos e composições para o cuidado da pele e do cabelo contendo os mesmos
DE4335567A1 (de) 1993-10-19 1995-04-20 Roehm Gmbh Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Polymerdispersionen mit hohem Polymeranteil
CA2138314C (en) 1993-12-24 1999-09-21 Hirotoshi Doki Acrylamide polymers and use thereof
US6228217B1 (en) 1995-01-13 2001-05-08 Hercules Incorporated Strength of paper made from pulp containing surface active, carboxyl compounds
SE9502522D0 (sv) 1995-07-07 1995-07-07 Eka Nobel Ab A process for the production of paper
JPH10110010A (ja) * 1996-10-04 1998-04-28 Hymo Corp 水溶性高分子およびその用途
SK82499A3 (en) 1997-02-11 2000-02-14 Minerals Tech Inc Lumen loading of mineral filler into cellulose fibers for papermaking
US6033524A (en) * 1997-11-24 2000-03-07 Nalco Chemical Company Selective retention of filling components and improved control of sheet properties by enhancing additive pretreatment
KR100403838B1 (ko) 1998-04-27 2003-11-01 악조 노벨 엔.브이. 제지 방법
WO2000034581A1 (en) 1998-12-10 2000-06-15 CALGON CORPORATION a corporation of the State of Delaware Polyampholyte coagulant in the papermaking process
US6274667B1 (en) 1999-01-25 2001-08-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Synthetic polymers having hydrogen bonding capability and containing aliphatic hydrocarbon moieties
TW527457B (en) 1999-11-08 2003-04-11 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Manufacture of paper and paperboard
JP2002054088A (ja) 2000-05-26 2002-02-19 Hymo Corp 紙の表面強度向上方法
US7138472B2 (en) 2001-01-29 2006-11-21 Nalco Company High molecular weight polymers containing pendant salicylic acid groups for clarifying bayer process liquors
AU4888702A (en) 2001-07-02 2003-01-09 Rohm And Haas Company Water resistant compositions that retain active components and process
TWI239340B (en) 2001-12-06 2005-09-11 Nippon Catalytic Chem Ind Process for production of water-soluble (meth)acrylic polymers, water-soluble (meth)acrylic polymers, and use thereof
JP4126931B2 (ja) 2002-02-28 2008-07-30 東亞合成株式会社 高分子凝集剤及び汚泥の脱水方法
KR101087940B1 (ko) 2002-03-04 2011-11-28 암콜 인터내셔널 코포레이션 종이와 그의 제조용 재료 및 방법
WO2003089506A1 (en) 2002-04-22 2003-10-30 Purdue Research Foundation Hydrogels having enhanced elasticity and mechanical strength properties
US20040118540A1 (en) 2002-12-20 2004-06-24 Kimberly-Clark Worlwide, Inc. Bicomponent strengtheninig system for paper
CN1934316A (zh) 2004-01-23 2007-03-21 巴科曼实验室国际公司 生产纸的方法
US7641766B2 (en) 2004-01-26 2010-01-05 Nalco Company Method of using aldehyde-functionalized polymers to enhance paper machine dewatering
FR2868783B1 (fr) 2004-04-07 2006-06-16 Snf Sas Soc Par Actions Simpli Nouveaux polymeres amphoteres associatifs de haut poids moleculaire et leurs applications
US7897013B2 (en) 2004-08-17 2011-03-01 Georgia-Pacific Chemicals Llc Blends of glyoxalated polyacrylamides and paper strengthening agents
DE102004056551A1 (de) 2004-11-23 2006-05-24 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe und Karton mit hoher Trockenfestigkeit
ES2489522T3 (es) 2004-12-21 2014-09-02 Hercules Incorporated Resinas catiónicas reactivas para usarse como agentes de resistencia secos y húmedos en sistemas de fabricación de papel que contienen iones sulfito
KR20070089832A (ko) 2004-12-28 2007-09-03 도아고세이가부시키가이샤 보유향상제용 조성물
US20060142432A1 (en) 2004-12-29 2006-06-29 Harrington John C Retention and drainage in the manufacture of paper
WO2006071633A1 (en) 2004-12-29 2006-07-06 Hercules Incorporated Improved retention and drainage in the manufacture of paper
US8241618B2 (en) 2005-01-27 2012-08-14 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Process for producing a hydrophobically modified polymer for use with personal care compositions
DE102005004285A1 (de) 2005-01-28 2006-08-03 Stockhausen Gmbh Wasserlösliche oder wasserquellbare Polymerisate, insbesondere wasserlösliche oder wasserquellbare Copolymere aus Acrylamid und mindestens einem ionischen Comonomeren mit niedrigem Restmonomerengehalt
US7589153B2 (en) 2005-05-25 2009-09-15 Georgia-Pacific Chemicals Llc Glyoxalated inter-copolymers with high and adjustable charge density
US8206553B2 (en) 2005-06-24 2012-06-26 Hercules Incorporated Retention and drainage in the manufacture of paper
US20060289136A1 (en) 2005-06-24 2006-12-28 Doherty Erin A S Retention and drainage in the manufacture of paper
US7608665B2 (en) 2005-09-30 2009-10-27 Lanxess Corporation Temporary wet strength resin for paper applications
WO2008011138A1 (en) 2006-07-21 2008-01-24 Bercen Incorporated Paper making process using cationic polyacrylamides and crosslinking compositions for use in same
JP5122215B2 (ja) 2006-08-31 2013-01-16 ローム アンド ハース カンパニー 調整された粘度を有する水性両親媒性コポリマーエマルジョンおよびその製造方法
KR101506920B1 (ko) 2006-10-25 2015-03-30 시바 홀딩 인크 종이 강도를 향상시키는 방법
US9752283B2 (en) 2007-09-12 2017-09-05 Ecolab Usa Inc. Anionic preflocculation of fillers used in papermaking
FR2920970B1 (fr) 2007-09-14 2010-02-26 Oreal Compositions cosmetiques contenant un copolymere cationique, une cyclodextrine et un tensioactif et leurs utilisations.
US20100286434A1 (en) 2007-10-11 2010-11-11 Barrett Richard Bobsein Ethylenically unsaturated monomers for thickener compositions
EP2166043B1 (en) 2008-09-19 2016-04-27 Rohm and Haas Company Thickener composition and method for thickening aqueous systems
JP5273653B2 (ja) 2008-09-29 2013-08-28 ハイモ株式会社 製紙用薬剤およびその使用方法
US8362180B2 (en) 2009-05-20 2013-01-29 Basf Se Hydrophobically associating copolymers
CN101942779A (zh) 2009-07-06 2011-01-12 殷邗清 一种制造卫生纸使用的助剂
FR2948941B1 (fr) 2009-08-04 2011-10-28 Snf Sas Copolymers cationiques derives d'acrylamide et leurs utilisations
CA2780597C (en) 2009-12-29 2017-04-04 Hercules Incorporated Process for enhancing dry strength of paper by treatment with vinylamine-containing polymers and acrylamide-containing polymers
US20110281980A1 (en) 2010-05-12 2011-11-17 Barrett Richard Bobsein Thickener composition and method for thickening aqueous systems
US8758562B2 (en) 2010-08-25 2014-06-24 Hercules Incorporated Method for increasing the advantages of starch in pulped cellulosic material in the production of paper and paperboard
JP5493089B2 (ja) 2010-09-14 2014-05-14 ニューブレクス株式会社 分布型光ファイバセンサ
FR2965265B1 (fr) 2010-09-29 2013-04-26 Uppa Universite De Pau Et Des Pays De L Adour Procede gel de polymerisation par amorcage a ultra-sons
US9051503B2 (en) 2010-11-24 2015-06-09 Basf Se Use of hydrophobically associated copolymer as an additive in specific oilfield applications
US8636875B2 (en) 2011-01-20 2014-01-28 Hercules Incorporated Enhanced dry strength and drainage performance by combining glyoxalated acrylamide-containing polymers with cationic aqueous dispersion polymers
CN102154943A (zh) 2011-05-09 2011-08-17 浙江长安仁恒科技股份有限公司 一种造纸用保留增强剂及纸张强度保留增强方法
CN103132383B (zh) 2011-11-25 2017-04-12 纳尔科公司 在造纸中用于改善纸强度助剂性能的浆料预处理
CN102532409B (zh) 2011-12-15 2013-08-28 东营市诺尔化工有限责任公司 网状阳离子聚丙烯酰胺制备方法
EP2804976B1 (en) 2012-01-16 2016-03-30 Kemira OYJ Method for producing paper, board or the like and agglomerate
FI124202B (en) 2012-02-22 2014-04-30 Kemira Oyj A method for improving the process of making paper or paperboard using recycled fibrous material
FR2987375A1 (fr) 2012-02-27 2013-08-30 Snf Sas Nouveau procede de fabrication de papier mettant en oeuvre un copolymere base ayant reagi avec un aldehyde comme agent de resistance a sec, de retention, d'egouttage et de machinabilite
CN104245763A (zh) 2012-04-13 2014-12-24 巴斯夫欧洲公司 新型阳离子聚合物
US20130274369A1 (en) 2012-04-13 2013-10-17 Basf Se New cationic polymers
CN102660150B (zh) 2012-04-28 2014-02-26 华南理工大学 一种改性碳酸钙填料及其制备方法与在湿强纸中的应用
FI125712B (en) * 2012-11-13 2016-01-15 Kemira Oyj Paper-making material and its use
CN103966902B (zh) 2013-02-05 2016-08-10 星光Pmc株式会社 湿润纸力增强剂和内添该湿润纸力增强剂的纸
CN104746388B (zh) 2013-12-25 2018-05-08 艺康美国股份有限公司 一种提高高分子乳化剂乳化的asa 乳液的施胶效果的方法
FR3016363B1 (fr) 2014-01-15 2017-05-26 Snf Sas Solution aqueuse de copolymeres cationiques derives d'acrylamide, procede de preparation et utilisation
US9567708B2 (en) 2014-01-16 2017-02-14 Ecolab Usa Inc. Wet end chemicals for dry end strength in paper
FI20145063L (fi) 2014-01-22 2015-07-23 Kemira Oyj Paperinvalmistusainekoostumus ja menetelmä kuitumassan käsittelemiseksi
EP2933271B1 (de) 2014-04-15 2016-03-23 Basf Se Verfahren zur herstellung von wasserlöslichen homo- oder copolymeren umfassend (meth)acrylamid
JP2016027070A (ja) 2014-06-23 2016-02-18 ザ プロクター アンド ギャンブルカンパニー 吸収性樹脂およびその製造方法
US9920482B2 (en) * 2014-10-06 2018-03-20 Ecolab Usa Inc. Method of increasing paper strength
US9702086B2 (en) 2014-10-06 2017-07-11 Ecolab Usa Inc. Method of increasing paper strength using an amine containing polymer composition
FI126610B (en) 2015-01-27 2017-03-15 Kemira Oyj Particle polymer product and its use
CN107531848B (zh) 2015-02-20 2020-09-18 巴斯夫欧洲公司 制备稳定化聚丙烯酰胺组合物的方法
WO2016170230A1 (en) 2015-04-20 2016-10-27 Kemira Oyj A composition for use as a paper strength agent
US9822297B2 (en) 2015-05-13 2017-11-21 Ecolab Usa Inc. Invertible water-in-oil latices and methods of use
CN104844760B (zh) 2015-05-18 2017-09-29 中国海洋石油总公司 一种水溶性超支化聚合物驱油剂及其制备方法
WO2017024230A1 (en) 2015-08-06 2017-02-09 Ecolab Usa Inc. Aldehyde-functionalized polymers for paper strength and dewatering
BR112018002476A2 (pt) 2015-08-07 2018-09-18 Ecolab Usa Inc látex de água em óleo, métodos para formar um látex invertível e para recuperar compostos de hidrocarboneto, e, uso de um látex
WO2017027319A1 (en) 2015-08-07 2017-02-16 Ecolab Usa Inc. Nonionic inversion agents for water-in-oil latices and methods of use
MX2018007157A (es) 2015-12-14 2018-08-14 Ecolab Usa Inc Polimeros que contienen acido boronico para proceso de produccion de papel.
US20190100448A1 (en) 2016-04-21 2019-04-04 Basf Se Amphoteric polymer, process for production thereof, and use thereof, to treat aqueous dispersions

Also Published As

Publication number Publication date
US20200248409A1 (en) 2020-08-06
WO2019027994A1 (en) 2019-02-07
JP2020529532A (ja) 2020-10-08
US11214926B2 (en) 2022-01-04
BR112020001752A2 (pt) 2020-07-21
EP3662108A1 (en) 2020-06-10
CN110998023A (zh) 2020-04-10
CA3071402A1 (en) 2019-02-07
BR112020001752B1 (pt) 2024-01-09
JP7299872B2 (ja) 2023-06-28
MX2020001349A (es) 2020-08-31
CN110998023B (zh) 2022-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2400189T3 (es) Proceso para preparar papel, cartulina y cartón con alta resistencia en seco
ES2663702T5 (es) Procedimiento para el aumento de la resistencia en seco de papel, cartulina y cartón
CN113529479B (zh) 通过在含有淀粉的施胶压榨制剂中使用二烯丙基胺丙烯酰胺共聚物来提高纸块体强度的方法
JP2017503936A (ja) 製紙用薬剤組成物及び繊維ストックを処理する方法
US11718696B2 (en) Process for fast dissolution of powder comprising low molecular weight acrylamide-based polymer
CA2333508C (en) Flocculation process for the manufacture of a sheet of paper, paperboard or the like, cross-lined emulsions as novel flocculating agents for this preparation, and the goods thus obtained
JP2022093712A (ja) 製紙用乾燥強化剤としての使用のための低分子量乾燥粉末ポリマー
KR20200037264A (ko) 건조 중합체 적용 방법
US11708481B2 (en) Solution comprising an associative polymer and a cyclodextrin polymer
KR102288919B1 (ko) 제지기 성능을 증가시키고 사이징을 향상시키기 위한 알데하이드-작용화된 폴리머를 사용하는 방법
CN114026287A (zh) 粉末状纸力剂、纸力剂溶液以及纸
BR112018075340B1 (pt) Polímero associativo, pó, e, processo para preparar um pó

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal