KR20230116829A - 처리된 물품, 처리된 물품을 제조하는 방법, 및 처리된 물품을 제조하는 데 이용하기 위한 분산액 - Google Patents

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Abstract

처리된 물품은 섬유, 사이징제 및 보류 향상제를 포함한다. 사이징제는 USP 401에 따라 측정된 10 mg 내지 220 mg KOH/g의 산가를 갖는 왁스 또는 이의 성분을 포함한다. 보류 향상제는 (i) 식(I)의 질소 함유 중합체, (ii) 폴리에틸렌이민, (iii) 폴리아미노아마이드, (iv) 에피클로로하이드린과 다이메틸아민의 반응 생성물로부터 형성된 공중합체, 및 (v) 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 질소 함유 중합체를 포함한다.

Description

처리된 물품, 처리된 물품을 제조하는 방법, 및 처리된 물품을 제조하는 데 이용하기 위한 분산액
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 그 개시 내용들 전체가 참조로서 통합되는 2021년 06월 21일에 출원된 미국 가특허 출원 제 63/212,776호 및 2020년 12월 04일에 출원된 미국 가특허 출원 제 63/121,500호의 우선권 및 모든 이점을 주장한다.
이하의 개시 내용은 처리된 물품, 처리된 물품을 제조하는 방법, 및 처리된 물품을 제조하는 데 이용하기 위한 분산액에 관한 것이다.
고성능 처리된 물품(예를 들어, 종이 제품)은 일반적으로 플루오로중합체를 포함하는 것으로부터 그 성능을 도출한다. 처리된 물품, 특히 식품 산업에서 이용되는 물품의 불소 함량 감소를 향한 최근의 세계적 추세는 보다 친환경적인 것으로 간주되는 물품을 초래하였다. 그러나, 이러한 친환경적인 물품은 일반적으로 불소 함유 물품과 비교하여 특정 성능 특성이 부족하다. 따라서, 고성능을 갖는 개선된 처리된 물품 또는 개선된 처리된 물품을 제조하기 위한 분산액을 개발할 수 있는 기회가 남아있다.
본 개시 내용은 처리된 물품(treated article)을 제공한다. 처리된 물품은 섬유, 사이징제(sizing agent) 및 보류 향상제(retention aid)를 포함한다. 사이징제는 USP 401에 따라 측정된 10 mg 내지 220 mg KOH/g의 산가를 갖는 왁스 또는 이의 성분을 포함한다. 보류 향상제는 (i) 식(I)의 질소 함유 중합체, (ii) 폴리에틸렌이민, (iii) 폴리아미노아마이드, (iv) 에피클로로하이드린과 다이메틸아민의 반응 생성물로부터 형성된 공중합체, 및 (v) 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 질소 함유 중합체를 포함한다.
본 개시 내용은 또한 처리된 물품을 제조하는 데 이용하기 위한 분산액(dispersion)을 제공한다. 분산액은 용매, 사이징제 및 보류 향상제를 포함한다.
처리된 물품은 일반적으로 불소가 없고 성능 특성들의 우수한 균형을 갖는다. 구체적으로, 사이징제와 보류 향상제의 시너지 효과적인 조합은 우수한 옥수수 오일 침투(bleedthrough) 방지/내성 및 고온 발수성을 갖는 처리된 물품을 초래한다.
본 개시 내용은 처리된 물품을 제조하는 데 이용하기 위한 분산액을 제공한다. 분산액은 3가지 주요 성분들, 용매, 사이징제 및 보류 향상제를 포함한다.
먼저 용매에 대해 언급하면, 용매는 다양한 용매화 액체(solvating liquid)들을 포함하거나, 단일 액체를 포함할 수 있다. 용매는 일반적으로 적어도 물을 포함한다. 용매에 선택적으로 포함될 수 있는 기타의 액체들은 물과 혼화성(miscible)인 액체이다. 물-혼화성 용매의 구체적인 예는 프로필렌 글라이콜, 다이프로필렌 글라이콜, 트라이프로필렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜 모노메틸 에터, 프로필렌 글라이콜 모노에틸 에터, 다이프로필렌 글라이콜 모노메틸 에터, 다이프로필렌 글라이콜 모노에터 에터, 트라이프로필렌 글라이콜 모노메틸 에터, 다이아세톤 알코올 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 포함한다. 가장 일반적으로, 용매는 물을 포함하거나 또는 물과 프로필렌 글라이콜, 다이프로필렌 글라이콜 및 트라이프로필렌 글라이콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 물-혼화성 용매의 조합을 포함한다.
분산액은 일반적으로 분산액 100 중량부를 기준으로 적어도 40 중량부의 양으로 용매를 포함한다. 대안적으로, 분산액은 분산액 100 중량부를 기준으로 40 내지 90 중량부, 50 내지 90 중량부, 60 내지 90 중량부, 70 내지 90 중량부, 80 내지 90 중량부, 50 내지 80 중량부, 60 내지 80 중량부, 또는 약 70 중량부의 양으로 용매를 포함할 수 있다. 예를 들어, 용매는 물(예를 들어, 수돗물) 및 다이프로필렌 글라이콜을 포함할 수 있는데, 물은 분산액 100 중량부를 기준으로 50 내지 75 중량부의 양으로 존재하고, 다이프로필렌 글라이콜은 분산액 100 중량부를 기준으로 15 내지 40 중량부의 양으로 존재한다.
이제 사이징제에 대해 언급하면, 사이징제는 왁스 또는 이의 성분을 포함한다. 당업자는 많은 왁스들, 특히 천연 왁스들이 개별 성분들의 조합을 포함한다는 것을 이해한다. 예를 들어, 천연 밀랍(beeswax)은 장쇄(예를 들어, 30 내지 32개의 탄소들) 지방족 알코올의 팔미테이트(palmitate), 팔미톨리에이트(palmitoleate) 및 올리에이트(oleate) 에스터들을 포함하며, 각각의 개별 성분은 밀랍과 관련하여 "이의 성분"이다. 언급의 편의를 위해, 용어 "왁스 또는 이의 성분"은 나머지 설명 전체에서 "왁스"로 통칭될 것이다.
사이징제의 왁스는 USP 401에 따라 측정된 10 mg 내지 220 mg KOH/g의 산가를 갖는다. 대안적으로, 왁스는 10 내지 200, 10 내지 180, 10 내지 160, 10 내지 140, 10 내지 120, 10 내지 100, 10 내지 80, 10 내지 60, 또는 10 내지 50 mg의 KOH/g의 산가를 가질 수 있다. 대안적으로, 왁스는 20 내지 100, 20 내지 80, 20 내지 60, 25 내지 45, 또는 150 내지 220 mg KOH/g의 산가를 가질 수 있다. 본 개시 내용의 목적을 위해, 왁스의 산가에 대한 임의의 언급은 USP 401에 따라 측정된 산가를 나타내고 있다.
왁스는 임의의 특정 왁스에 제한되지 않지만, 왁스가 10 mg 내지 220 mg KOH/g의 산가를 갖는다면, 일반적으로 왁스는 스테아레이트(stearate), 밀랍(합성 및 천연 모두), 칸델릴라 왁스(candelilla wax), 팔미테이트(palmitate), 베헤네이트(behenate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 예를 들어, 사이징제의 왁스는 밀랍 또는 스테아레이트, 또는 이들 둘 다일 수 있다. 대안적으로, 왁스는 베헤네이트 또는 팔미테이트, 또는 이들 둘 다일 수 있다.
왁스는 일반적으로 분산액 100 중량부를 기준으로 10 내지 50 중량부의 양으로 분산액 내에 존재한다. 대안적으로, 왁스는 분산액 100 중량부를 기준으로 10 내지 45 중량부, 10 내지 40 중량부, 10 내지 35 중량부, 15 내지 50 중량부, 20 내지 50 중량부, 또는 25 내지 50 중량부의 양으로 존재할 수 있다.
당업자는 왁스를 포함하는 사이징제가 처리된 물품을 제조하는 공정에서 유용하다는 것을 이해하는데, 그 이유는 보다 상세히 후술되는 바와 같이, 사이징제가 처리된 물품 내의 섬유 내에 또는 섬유에 의해 고정, 유지, 고정, 혼입, 배향 등이 가능하기 때문이다. 또한, 보다 상세히 후술되는 바와 같이, 사이징제는 처리된 물품을 제조하는 공정 내에 분산액을 혼입시키는 특정 방법에 따라 내부 사이징제, 외부 사이징제 또는 이들 둘 다로 지칭될 수 있다.
이제 보류 향상제에 대해 언급하면, 보류 향상제는 (i) 식(I)의 질소 함유 중합체, (ii) 폴리에틸렌이민, (iii) 폴리아미노아마이드, (iv) 에피클로로하이드린과 다이메틸아민의 반응 생성물로부터 형성된 공중합체, 및 (v) 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 질소 함유 중합체를 포함한다.
식(I)에 따른 질소 함유 중합체는 다음과 같다.
식(I)
식(I)에서, (a), (b), (c), (d) 및 (e)는 각각 식(I)의 질소 함유 중합체에 포함된 각각의 반복 단위(repeating unit)의 몰 퍼센트를 나타낸다. R0는 수소, , , , , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. Rz는 H, -CH3 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. Rx는 H, -OH, -COOH, -COOR1, -OCOR1, -R1, -R3OH, -OR1, -NR1R1, -R3NH2, -NH2, -COO(CH2)2N(R1)2, -COO(CH2)3N(R1)2, -COO(CH2)2N+(R1)3X-, -COO(CH2)3N+(R1)3X- 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고, Rx가 -NH2 인 경우, Rz는 -CH3이다. Y는 H, -OH, -R1, -OR1, -NR1R1, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. Z는 H, -OH, -C=O, -R1, -OR1, -NR1R1, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. R1은 H, 최대 22개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. R2는 H, 단당류, 올리고당류, 다당류 부분(moiety), 하이드록실기 또는 알데하이드기를 선택적으로 함유하는 최대 22개의 탄소의 직쇄 또는 분지형 알킬기 또는 알케닐기, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. R3는 최대 22개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. R4는 하이드록실기로 선택적으로 치환된 최대 18개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬기 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. R5는 H, -OH, -COOH, -COOR1, -OCOR1, -R1, -R1OH, -OR1, -CONH2, -CONHCHOHCHO, -NR1, -NR1R1, -R1NH2, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. A는 C=O, -CH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. 마지막으로, X-는 독립적으로 음이온이다.
전술한 바와 같이, 식(I)의 (a), (b), (c), (d) 및 (e)는 각각 식(I)의 질소 함유 중합체에 포함된 각각의 반복 단위의 몰 퍼센트를 나타낸다. 언급의 편의를 위해, 몰 퍼센트(a)를 갖는 반복 단위를 반복 단위(a), 몰 퍼센트(b)를 갖는 반복 단위를 반복 단위(b), 몰 퍼센트(c)를 갖는 반복 단위를 반복 단위(c), 몰 퍼센트(d)를 갖는 반복 단위를 반복 단위(d), 몰 퍼센트(e)를 갖는 반복 단위를 반복 단위(e)라 한다. 또한, 각각의 개별 반복 단위를 나타내는 구조식은 복수의 별개의 반복 단위들을 나타낸다는 것을 이해하여야 한다. 각각의 반복 단위에 대한 몰 퍼센트는 반복 단위로 표현되는 각각의 별개의 단위의 조합된 몰 퍼센트이다. 예를 들어, 식(I)의 질소 함유 중합체가 로 표현되는 R0가 있는 반복 단위(b)인 를 50 몰%의 양으로 포함하고, 로 표현되는 R0가 있는 반복 단위(b)인 를 50 몰%의 양으로 포함하는 경우, 질소 함유 중합체는 반복 단위(b)를 100 몰%의 조합된 총량으로 포함한다. 또한, 식(I)의 질소 함유 중합체 내의 개별 반복 단위들이 랜덤하게 분포되어 있음을 이해하여야 한다.
(a), (b), (c), (d) 및 (e)로 표현되는 각각의 개별 몰 퍼센트의 값은 0 내지 100 몰%일 수 있고, (a), (b), (c), (d) 및 (e)의 합은 100 몰%이다. 이는 식(I)의 질소 함유 중합체가 그 구조 내에서 반복되는 추가 단위들을 포함하지 않는다는 것을 의미한다. 몰 퍼센트(a)가 0인 경우, 질소 함유 중합체는 반복 단위(a)를 포함하지 않는다. 반대로, 몰 퍼센트(a)가 100인 경우, 질소 함유 중합체는 반복 단위들((b), (c), (d) 및 (e))을 포함하지 않는다.
이제 반복 단위(a)인 에 대해 언급하면, 일반적으로 반복 단위(a) 내의 몰 퍼센트(a)는 100 몰% 미만이다. 즉, 일반적으로 반복 단위(a)가 식(I)의 질소 함유 중합체에 포함되는 경우, 질소 함유 중합체는 적어도 하나의 추가 반복 단위를 포함한다. 일반적으로, 반복 단위(a)가 추가 반복 단위들과 조합되는 경우, 반복 단위몰 퍼센트(a)(a)는 30 몰% 미만이다. 그러나, 반복 단위몰 퍼센트(a)(a)가 100 몰%인 경우, Rx는 -NR1R1, -R3NH2, -NH2, -COO(CH2)2N(R1)2, -COO(CH2)3N(R1)2, -COO(CH2)2N+(R1)3X-, -COO(CH2)3N+(R1)3X- 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택된다. 즉, 반복 단위몰 퍼센트(a)가 100 몰%인 경우, 반복 단위(a)가 질소를 포함하도록 Rx가 선택된다.
이제 반복 단위(b)인 에 대해 언급하면, 반복 단위(b)는 식(I)의 질소 함유 중합체에 0 내지 100 몰 퍼센트로 포함될 수 있다. 질소 함유 중합체가 반복 단위(b)를 포함하는 경우, 반복 단위(b)는 일반적으로 적어도 15 mol%의 양으로 포함된다. 대안적으로, 반복 단위(b)는 적어도 30, 40, 50, 60, 70, 80, 또는 90 몰%의 양으로 포함될 수 있다.
특정 실시 예들에서, R0는 H, , , , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. 즉, 이러한 실시 예들에서, R0는 을 포함하지 않는다. 다른 실시 예들에서, R0는 H, , , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. 또 다른 실시 예들에서, R0는 H, , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. 필수적이진 않지만, 이 단락 내의 각각의 실시 예에서, 반복 단위들((c) 및 (d))의 조합된 몰 퍼센트는 일반적으로 5 몰% 미만이다. 즉, 이러한 실시 예들에서, 반복 단위들((a), (b) 및 (e))의 조합된 몰 퍼센트는 적어도 95 몰%이고 일반적으로 100 몰%이다.
특정 실시 예들에서, 보류 향상제는 식(I)의 질소 함유 중합체이고, 반복 단위들((c) 및 (d))의 조합된 몰 퍼센트는 5 몰% 미만이다. 또는, 다르게 말하면, 이러한 실시 예들에서, 보류 향상제는 식(I)의 질소 함유 중합체이고, 반복 단위들((a), (b) 및 (e))은 집합적으로 질소 함유 중합체의 적어도 95 몰%를 나타낸다. 대안적으로, 보류 향상제는 식(I)의 질소 함유 중합체이고, 반복 단위들((a), (b) 및 (e))은 집합적으로 적어도 96, 97, 98, 99 또는 100 몰%를 나타낸다.
보류 향상제가 식(I)의 질소 함유 중합체이고 반복 단위들((a), (b) 및 (e))이 집합적으로 100 몰%로 존재하는 경우, 질소 함유 중합체는 식(II)으로 표현된다.
식(II)
특정 실시 예들에서, 보류 향상제가 식(II)의 질소 함유 중합체인 경우, R0는 H, , , , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. 식(II)의 다른 실시 예들에서, R0는 H, , , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. 식(II)의 또 다른 실시 예들에서, R0는 H, , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다.
특정 실시 예들에서, 보류 향상제가 식(II)의 질소 함유 중합체인 경우, 보류 향상제는 (i) (b) 및 (e)의 조합된 몰 퍼센트가 100 몰%이고, R0가 H, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 식(II)의 질소 함유 중합체; (ii) 몰 퍼센트(a)가 100 몰%이고, Rx가 -R3NH2로 표현되는, 식(II)의 질소 함유 중합체; 및 (iii) 몰 퍼센트(b)가 100 몰%이고, R0가 H, , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 식(II)의 질소 함유 중합체; 로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. 이러한 실시 예 내에서, 보류 향상제가 (i) (b) 및 (e)의 조합된 몰 퍼센트가 100 몰%이고, R0가 H, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 식(II)의 질소 함유 중합체를 포함하는 경우, 보류 향상제는 보다 좁게는 식(IIa)으로 정의될 수 있다.
식(IIa)
유사하게, 이러한 실시 예 내에서, 보류 향상제가 (ii) 몰 퍼센트(a)가 100 몰%이고, Rx가 -R3NH2로 표현되는, 식(II)의 질소 함유 중합체를 포함하는 경우, 보류 향상제는 보다 좁게는 식(IIb)으로 정의될 수 있다.
식(IIb)
유사하게, 이러한 실시 예 내에서, 보류 향상제가 (iii) 몰 퍼센트(b)가 100 몰%이고, R0가 H, , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 식(II)의 질소 함유 중합체를 포함하는 경우, 보류 향상제는 보다 좁게는 식(IIc)으로 정의될 수 있다.
식(IIc)
보류 향상제가 식(IIa)으로 표현되거나 식(IIa)을 포함하는 경우, (b1) 및 (b2)는 관련된 반복 단위의 몰 퍼센트를 나타내고, (b1) 및 (b2)의 조합된 몰 퍼센트는 식(II)에서의 총 몰 퍼센트(b)와 동일하다. 즉, 반복 단위(b1)는 식(II)의 반복 단위(b)로부터 유도된 제 1 반복 단위고, 반복 단위(b2)는 반복 단위(b)로부터 유도된 제 2 반복 단위다. 유사하게, 보류 향상제가 식(IIc)으로 표현되거나 식(IIc)을 포함하는 경우, (b1), (b2) 및 (b3)는 관련된 반복 단위의 몰 퍼센트를 나타내고, (b1), (b2) 및 (b3)의 조합된 몰 퍼센트는 식(II)에서의 총 몰 퍼센트(b)와 동일하다.
보류 향상제가 식(IIa)의 질소 함유 중합체이거나 이를 포함하는 경우, 질소 함유 중합체는 부분 가수분해된(partially hydrolyzed) 폴리(n-바이닐폼아마이드)로 지칭될 수 있다. 가수분해도(degree of hydrolysis)에 따라 각각의 반복 단위의 몰 값이 결정될 것이다. 일반적으로, 부분 가수분해된 폴리(n-바이닐폼아마이드)는 가수분해될 수 있었던 작용기(functional group)의 총량을 기준으로 30 내지 70% 가수분해된다. 대안적으로, 부분 가수분해된 폴리(n-바이닐폼아마이드)는 가수분해될 수 있었던 작용기의 총량을 기준으로 30 내지 60, 40 내지 70, 40 내지 60, 또는 약 50% 가수분해될 수 있다.
보류 향상제가 식(IIb)의 질소 함유 중합체이거나 이를 포함하는 경우, 질소 함유 중합체는 폴리알릴아민으로 지칭될 수 있다. 필수적이진 않지만, 폴리알릴아민은 일반적으로 30,000 내지 100,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다. 대안적으로, 폴리알릴아민은 30,000 내지 90,000, 또는 30,000 내지 80,000, 또는 30,000 내지 70,000, 또는 40,000 내지 90,000, 또는 50,000 내지 80,000, 또는 60,000 내지 70,000, 또는 약 65,000 달톤의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
보류 향상제가 식(IIc)의 질소 함유 중합체이거나 이를 포함하는 경우, 질소 함유 중합체는 폼아마이드, N-에테닐-, 동종중합체(homopolymer), 가수분해된, N-(3-카복시-1-옥소프로필) N-[2-하이드록시-3-(트라이메틸암모니오)프로필] 유도체, 염화물(CAS 등록 번호 945630-11-5)로 지칭될 수 있다. 다수의 반응 경로들이 식(IIc)의 질소 함유 중합체를 합성하는데 이용될 수 있다는 것을 당업자가 용이하게 인식할 수 있지만, 미국 등록 특허 제 8,604,134호의 예 5는 적합한 공정을 개시한다. 식(IIc)의 질소 함유 중합체와 관련되므로, 미국 등록 특허 제 8,604,134호의 개시 내용은 본원에 참조로서 통합된다.
특정 실시 예들에서, 보류 향상제가 식(II)의 질소 함유 중합체인 경우, 보류 향상제는 (i) 가수분해도가 30 내지 70%인, 부분 가수분해된 폴리(n-바이닐폼아마이드); (ii) 몰 퍼센트(a)가 100 몰%이고, Rx가 -R3NH2로 표현되는 식(II)의 질소 함유 중합체; 및 (iii) 몰 퍼센트(b)가 100 몰%이고, R0가 H, , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 식(II)의 질소 함유 중합체; 로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다.
특정 실시 예들에서, 보류 향상제가 식(II)의 질소 함유 중합체인 경우, 보류 향상제는 (i) (b) 및 (e)의 조합된 몰 퍼센트가 100 몰%이고, R0가 H, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 식(II)의 질소 함유 중합체; (ii) 30,000 내지 100,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리알릴아민; 및 (iii) 몰 퍼센트(b)가 100 몰%이고, R0가 H, , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 식(II)의 질소 함유 중합체; 로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다.
특정 실시 예들에서, 보류 향상제가 식(II)의 질소 함유 중합체인 경우, 보류 향상제는 (i) (b) 및 (e)의 조합된 몰 퍼센트가 100 몰%이고, R0가 H, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 식(II)의 질소 함유 중합체; (ii) 몰 퍼센트(a)가 100 몰%이고, Rx가 -R3NH2로 표현되는, 식(II)의 질소 함유 중합체; 및 (iii) 폼아마이드, N-에테닐-, 동종중합체, 가수분해된, N-(3-카복시-1-옥소프로필) N-[2-하이드록시-3-(트라이메틸암모니오)프로필] 유도체, 염화물(CAS 등록 번호 945630-11-5), 및 이들의 조합; 으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다.
특정 실시 예들에서, 보류 향상제는 식(I)의 질소 함유 중합체이고, (b), (c), (d) 및 (e)의 조합된 몰 퍼센트는 95 몰% 초과이다. 대안적으로, 또는 보완적으로, 보류 향상제가 식(II)의 질소 함유 중합체인 경우, 반복 단위(a)의 몰 농도는 0이며, 따라서 식(II)은 식(III)으로 추가로 정의된다.
식(III)
보류 향상제가 식(III)의 질소 함유 중합체인 경우, 보류 향상제는 식(IIIa)으로 추가로 정의될 수 있다.
식(IIIa)
식(IIIa)의 질소 함유 중합체는 일반적으로 완전 가수분해된(fully hydrolyzed) 폴리(n-바이닐폼아마이드)로 지칭될 수 있다. 즉, 식(IIa)의 질소 함유 중합체와 달리, 본질적으로 가수분해될 수 있는 모든 작용기들은 사실상 식(IIIa)의 질소 함유 중합체에서 가수분해된다.
특정 실시 예들에서, 보류 향상제가 식(I)의 질소 함유 중합체인 경우, 반복 단위(c)에 대응되는 몰 퍼센트(c)는 100 몰%이고, 따라서 질소 함유 중합체는 식(IV)에 따른 폴리아크릴아마이드이다.
식(IV)
보류 향상제가 폴리아크릴아마이드인 경우, 폴리아크릴아마이드는 일반적으로 5,000,000 내지 600,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다.
다른 실시 예들에서, 보류 향상제는 (i) 폴리에틸렌이민, (ii) 폴리아미노아마이드, (iii) 폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드), 및 (iv) 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 질소 함유 중합체이다.
보류 향상제가 폴리에틸렌이민인 경우, 폴리에틸렌이민은 일반적으로 40,000 내지 100,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다. 또한, 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 총 수를 기준으로, 일반적으로 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 15 내지 35%가 1차 아민이고, 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 35 내지 65%가 2차 아민이다. 대안적으로, 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 총 수를 기준으로, 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 20 내지 30% 또는 약 25%가 1차 아민이고, 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 45 내지 55% 또는 약 50%가 2차 아민이다.
폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드)는 저분자량 폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드), 고분자량 폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드) 또는 이들의 조합일 수 있다. 특히, 저분자량 폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드)는 200,000 달톤 미만의 중량 평균 분자량을 갖는다. 대조적으로, 고분자량 폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드)는 300,000 내지 400,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다.
전술한 보류 향상제의 각각의 실시 예에서, 분산액의 pH가 7인 경우 질소 함유 중합체는 +0.1 meq/g 초과의 전하 밀도를 가질 수 있다. 필수적이진 않지만, 일반적으로 질소 함유 중합체는 +5 내지 +13 meq/g의 전하 밀도를 갖는다. 또한, 전술한 보류 향상제의 각각의 실시 예에서, 질소 함유 중합체가 하나 초과의 반복 단위를 포함하는 경우, 반복 단위들은 일반적으로 질소 함유 중합체 내에 랜덤하게 분포된다. 마지막으로, 본 개시 내용의 각각의 실시 예에서, 분산액은 일반적으로 불소 함유 중합체 및 불소 함유 성능 첨가제가 없다(즉, 포함하지 않는다).
분산액은 일반적으로 분산액 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 12 중량부의 양으로 보류 향상제를 포함한다. 대안적으로, 보류 향상제는 분산액 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 12 중량부, 0.3 내지 12 중량부, 0.5 내지 12 중량부, 0.7 내지 12 중량부, 0.9 내지 12 중량부, 2.0 내지 12 중량부, 3.0 내지 12 중량부, 4.0 내지 12 중량부, 5.0 내지 12 중량부, 0.1 내지 10 중량부, 0.1 내지 8 중량부, 0.1 내지 6 중량부, 또는 0.1 내지 4 중량부의 양으로 분산액에 존재할 수 있다.
특정 실시 예들에서, 분산액은 스테아레이트, 밀랍, 칸델릴라 왁스, 팔미테이트, 베헤네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 사이징제를 포함한다. 분산액은 또한 식(II)의 질소 함유 중합체를 포함한다.
식(II)
이러한 실시 예들에서, 분산액의 pH가 7인 경우 질소 함유 중합체는 +0.1 meq/g 초과의 전하 밀도를 갖는다.
다른 실시 예들에서, 분산액은 스테아레이트, 밀랍, 칸델릴라 왁스, 팔미테이트, 베헤네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 사이징제를 포함한다. 분산액은 또한 식(IIa), 식(IIb), 식(IIc) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 질소 함유 중합체를 포함한다.
식(IIa)
식(IIb)
식(IIc)
이러한 실시 예들에서, 분산액의 pH가 7인 경우 질소 함유 중합체는 +0.1 meq/g 초과의 전하 밀도를 갖는다.
특정 실시 예들에서, 분산액은 스테아레이트, 밀랍, 칸델릴라 왁스, 팔미테이트, 베헤네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 사이징제를 포함한다. 다른 실시 예들에서, 보류 향상제는 (i) 폴리에틸렌이민, (ii) 폴리아미노아마이드, (iii) 폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드), 및 (iv) 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 질소 함유 중합체이다. 일 실시 예에서, 사이징제는 베헤네이트이고, 보류 향상제는 (i) 폴리에틸렌이민, (ii) 폴리아미노아마이드, (iii) 폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드), 및 (iv) 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 질소 함유 중합체이다. 또한, 분산액의 pH가 7인 경우 질소 함유 중합체는 +0.1 meq/g 초과의 전하 밀도를 갖는다.
질소 함유 중합체가 폴리에틸렌이민이거나 이를 포함하는 경우, 폴리에틸렌이민은 일반적으로 40,000 내지 100,000 달톤의 중량 평균 분자량을 가지며, 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 총 수를 기준으로, 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 20 내지 30%는 1차 아민이고, 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 45 내지 55%는 2차 아민이다. 질소 함유 중합체가 폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드)이거나 이를 포함하는 경우, 폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드)는 200,000 달톤 미만의 중량 평균 분자량, 또는 300,000 내지 400,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는다.
특정 실시 예들에서, 분산액은 스테아레이트, 밀랍, 칸델릴라 왁스, 팔미테이트, 베헤네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 사이징제를 포함한다. 이러한 실시 예들에서, 보류 향상제는 또한 5,000,000 내지 600,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리아크릴아마이드일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
필수적이진 않지만, 분산액은 또한 분산액의 안정성을 증가시키기 위한 계면활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제는 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 또는 중합체 계면활성제일 수 있다. 이들 중에서, 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 또는 양이온성 계면활성제가 일반적으로 이용된다. 포함되는 경우, 계면활성제는 일반적으로 분산액 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부의 양으로 존재한다. 음이온성 계면활성제의 적절한 예는 알킬 카보네이트계 화합물, 알킬 설페이트계 화합물 및 알킬 포스페이트를 포함한다. 음이온성 계면활성제의 구체적인 예는 다이옥틸 술포숙시네이트 소듐 염, 소듐 도데실 설페이트, 및 소듐 라우릴 설페이트를 포함한다. 비이온성 계면활성제의 적절한 예는 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알코올의 에틸렌 산화물 및/또는 프로필렌 산화물 유도체(adduct), 알킬 페놀의 에틸렌 산화물 및/또는 프로필렌 산화물 유도체, 및 알킬렌 글라이콜 및/또는 알킬렌 다이아민의 에틸렌 산화물 및/또는 프로필렌 산화물 유도체를 포함한다. 양이온성 계면활성제의 적절한 예는 1차 내지 3차 아민, 피리디늄 염, 알킬 피리디늄 염 및 4차 알킬 할라이드 암모늄 염과 같은 4차 암모늄 염을 포함한다.
특정 이론에 얽매이지 않고, 보류 향상제의 아민기의 제 1 부분은 수소 또는 정전기 결합을 통해 사이징제의 에스터 및/또는 산에 존재하는 산소 원자와 결합(associate)하는 것으로 믿어진다. 또한, 아민기의 나머지 부분은, 처리된 물품에도 포함되는 셀룰로스계 펄프 섬유와 같은 섬유상에 존재하는 하이드록실기와 결합(bond)하거나 결합(associate)하는 것으로 믿어진다. 즉, 보류 향상제는 사이징제 및 섬유 둘 다와 결합(bond)하거나 결합(associate)한다. 추가적으로 후술되는 바와 같이, 처리된 물품을 제조하는 공정동안, 사이징제 및 섬유 둘 다에 대한 보류 향상제의 결합은 인접한 섬유들의 사이 및 표면 상에 보류 향상제를 고정, 유지, 앵커, 혼입, 배향 등을 하여 조밀한 높은 네트워크/매트릭스를 생성한다. 또한, 본 개시 내용의 특정 사이징제 및 보류 향상제는 강한 상호작용을 가지며, 이는 처리된 물품 전체에 걸쳐 보류 향상제 및 사이징제의 효과적인 분산액을 초래하는 것으로 믿어진다. 본 개시 내용의 분산액을 이용하여 제조된 처리된 물품은, 본 개시 내용의 분산액 없이 제조된 종래의 처리된 물품과 비교하여, 처리된 물품 내에 비교적 적은 공기 주머니 및 채널을 갖는다. 이러한 결과는 사이징제 및 보류 향상제가 이러한 공기 주머니 및/또는 채널을 효과적으로 채우거나 밀봉하기 때문에 달성되는 것으로 믿어진다. 공기 주머니 및 채널의 상대적인 양의 이러한 감소는 상당하며, 처리된 물품에 향상된 장벽 특성을 제공한다. 구체적으로, 본 개시 내용의 분산액을 이용하여 제조된 처리된 물품은 종래의 처리된 물품에 비해 물 침투 및 오일 침투 둘 다에 대해 상대적으로 더 큰 내성을 갖는다.
본 개시 내용은 또한 분산액으로부터 형성된 처리된 물품을 제공한다. 처리된 물품은 보류 향상제, 사이징제 및 섬유를 포함한다. 특정 실시 예들에서 보류 향상제의 아민기와 결합할 수 있는 능력을 갖는 섬유를 선택하는 것이 유리할 수 있지만, 섬유의 유형은 임의의 특정 유형으로 제한되지 않는다.
처리된 물품은 종이 제품, 식품 포장, 비-식품 접촉 포장, 목재 또는 건축 재료, 부직포, 종이 접시, 테이크아웃 용기, 그릇 등과 같은 성형 섬유, 또는 임의의 종이류 기재, 특히 내수성 및/또는 내유성이 유리한 종이류 기재일 수 있다.
섬유는 천연 섬유, 합성 섬유, 반합성 섬유, 무기 섬유 및 이들의 조합일 수 있다. 천연 섬유의 구체적인 예는 대나무 섬유, 겨이삭 섬유, 참억새류 섬유, 버개스 섬유, 짚 섬유, 건초 섬유, 가문비나무 섬유, 소나무 섬유, 전나무 섬유, 낙엽송 섬유, 유칼립투스 섬유, 사시나무 섬유, 자작나무 섬유 등과 같은, 셀룰로스 섬유라고도 일컬어질 수 있는 식물 또는 목재 물질로부터 유래된 것을 포함한다. 천연 섬유가 목재 물질로부터 유래되는 경우, 목재 물질은 연목 및/또는 경목일 수 있다. 천연 섬유의 다른 예는 면, 대마, 양모, 비단 등을 포함한다. 합성 섬유의 구체적인 예는 폴리아마이드 섬유, 폴리에스터 섬유, 폴리바이닐 알코올 섬유, 폴리아크릴로니트릴 섬유, 폴리바이닐 클로라이드 섬유, 폴리프로필렌 섬유 등을 포함한다. 특정 실시 예들에서, 섬유는 표백된 또는 표백되지 않은 설페이트(크래프트) 경목 또는 연목 펄프, 톱밥, 재생 셀룰로스 섬유 및 표백된 화학-열기계적 펄프(bleached chemi-thermomechanical pulp; BCTMP), 및 이들의 조합으로부터의 펄프 섬유이다.
일 실시 예에서, 처리된 물품(즉, 소비자를 위해 준비된 건조 및 최종 처리된 물품)은 처리된 물품 100 중량부를 기준으로 16 내지 99.8 중량부의 양의 섬유, 0.1 내지 80 중량부의 양의 사이징제, 및 0.1 내지 4 중량부의 양의 보류 향상제를 포함할 수 있다. 대안적으로, 처리된 물품은 처리된 물품 100 중량부를 기준으로 47 내지 99.8 중량부의 양의 섬유, 1 내지 50 중량부의 양의 사이징제, 및 0.2 내지 3 중량부의 양의 보류 향상제를 포함할 수 있다. 대안적으로, 처리된 물품은 처리된 물품 100 중량부를 기준으로 78 내지 97.2 중량부의 양의 섬유, 2.5 내지 20 중량부의 양의 사이징제, 및 0.3 내지 2 중량부의 양의 보류 향상제를 포함할 수 있다.
처리된 물품은 또한 보류 향상제, 사이징제 및 섬유 이외의 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 처리된 물품은 전분, 수지, 가교제, 촉매, 무기 또는 유기 충전제, 응고제, 담지제(예를 들어, 덱스트린), 유지제, 응집제, 완충제, 살균제, 살생물제, 금속 이온 밀봉제, 소수화제(예를 들어, 알케닐 숙신산 무수물 및/또는 알킬 케텐 이량체) 등 및 이러한 성분들의 다양한 조합을 더 포함할 수 있다.
처리된 물품에 적합한 전분의 구체적인 예는 하이드록시에틸화 전분, 양이온성 전분, 양쪽성 전분, 산화 전분, 인산화 전분, 효소-변형 전분 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
처리된 물품에 적합한 수지의 구체적인 예는 폴리바이닐 알코올, 폴리바이닐 클로라이드 라텍스, 폴리바이닐 알코올 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
처리된 물품에 적합한 가교제의 구체적인 예는 메틸롤-다이하이드록시에틸렌-우레아 또는 이의 유도체, 우론(urone), 메틸롤-에틸렌-우레아, 메틸롤-프로필렌-우레아, 메틸롤-트리아존, 다이사이안다이아마이드-폼알데하이드 축합물, 메틸롤 카바메이트, 메틸롤(메트)아크릴아마이드, 이의 중합체, 다이바이닐 술폰, 폴리아마이드 또는 이의 양이온성 유도체, 에틸렌 글라이콜 클로로메틸 에터의 피리디늄 염, 글라이옥살, 우레아(urea) 또는 멜라민-폼알데하이드의 축합물 또는 초기축합물(precondensate), 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
처리된 물품의 목적에 적합한 촉매의 구체적인 예는 염화암모늄, 알카놀아민 염, 지르코늄 아세테이트 염 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
무기 충전제의 구체적인 예는 실리카, 알루미나, 세리신, 수지 분말, 탈크, 카올린, 침강성 탄산칼슘, 중질 탄산칼슘, 벤토나이트, 점토, 이산화타이타늄 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
처리된 물품에 존재하는 특정 성분뿐만 아니라 그 각각의 양은 슬러리에 이용된 특정 섬유뿐만 아니라 처리된 물품의 원하는 최종 용도에 따라 달라질 수 있다.
본 개시 내용은 또한 처리된 물품을 제조하기 위한 방법을 제공한다. 본 방법은 섬유를 포함하는 슬러리를 제공하는 단계를 포함한다. 슬러리는 임의의 적절한 방식으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 슬러리는 제조, 수득, 구매 등이 가능하다. 슬러리를 제공하는 단계가 슬러리를 제조하는 단계를 포함하는 경우, 슬러리는 당업계에 공지된 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 섬유가 셀룰로스 섬유인 실시 예들에서, 슬러리는 기계적 펄프화 공정; 열기계적 펄프화 공정; 화학-열기계적 펄프화 공정; 크래프트 공정, 설파이트 공정 및 소다 공정과 같은 화학적 펄프화 공정; 재생 펄프화 공정; 유기용매 펄프화 공정 등에 의해 제조될 수 있다. 대안적으로, 슬러리는 당업계에서 일반적으로 "시장 펄프(market pulp)"로 언급되는 건조된 셀룰로스 섬유를 구입하거나 다른 방식으로 수득함으로써 제조될 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 시장 펄프는 일반적으로 물로 재구성되며, 이를 수성펄프화(hydropulping)라고 한다. 섬유는 처리된 물품의 원하는 외관에 따라 표백될 수 있다. 표백되는 경우, 섬유는 예를 들어 염소, 이산화염소, 산소, 오존, 과산화수소 등으로 표백될 수 있다.
일반적으로, 섬유는 슬러리 100 중량부를 기준으로 0 초과 내지 5 중량부, 또는 0.2 내지 3.75 중량부, 또는 0.3 내지 3 중량부의 양으로 슬러리 내에 존재한다. 물론, 섬유는, 보다 상세히 후술되는 바와 같이, 다양한 선택적인 성분의 존재 또는 부재에 따라 전술한 것 이외의 양으로 슬러리 내에 존재할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 슬러리의 나머지는 일반적으로 물, 또는 물과 물-혼화성 용매의 조합을 포함한다.
섬유가 셀룰로스 섬유인 특정 실시 예들에서, 슬러리의 섬유는 일반적으로 정제된다. 일반적으로, 슬러리의 섬유는 셀룰로스 덩어리 또는 섬유 클러스터를 개별 섬유로 분리하는 전단력에 슬러리를 적용함으로써 정제된다. 일반적으로, 슬러리의 섬유는 슬러리가 제조되거나 제공될 때까지 정제되지 않는데, 즉, "시장 펄프"는 일반적으로 슬러리를 형성하기 위해 물로 재구성될 때까지 정제되지 않는다.
본 방법은 분산액을 슬러리와 조합하는 단계를 더 포함한다. 본 방법의 이러한 실시 예에서, 당업자는 사이징제가 보다 일반적으로 내부 사이징제로 지칭될 수 있음을 인식한다. 슬러리와 분산액은, 조합되면, 일반적으로 혼합되어 슬러리 전체에 분산액이 분산된다.
본 방법은 분산액을 포함하는 슬러리로부터 처리된 물품을 형성하는 단계를 더 포함한다. 일반적으로, 슬러리는 적어도 하나의 시트로 형성된다. 명확성을 위해, 본 명세서에서 적어도 하나의 시트는 단지 "시트"로서 언급되며, 이는 복수의 시트들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 처리된 물품을 시트 형태로 형성하는 방법은 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 시트는 일반적으로 스테인리스 스틸과 같은 금속 기재 또는 당업계에서 모노필라멘트 와이어로 언급되는 것 상에서 형성된다. 시트의 상대적 치수(예를 들어, 두께, 길이, 폭)는 본 방법을 통해 형성되는 처리된 물품의 원하는 최종 용도와 같은 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다.
시트는, 형성되면, 일반적으로 과량의 용매(예를 들어, 물 및/또는 물-혼화성 용매)를 제거하기 위해 건조된다. 시트는 진공 및/또는 포일 탈수를 통해 건조될 수 있다. 대안적으로, 시트는 압력이 시트에 가해지는 프레스 탈수를 통해 건조될 수 있다. 시트가 프레스 탈수를 통해 건조될 때 이용되는 압력은 일반적으로 0.5 내지 200 psig이다. 또한, 시트는 수축 탈수를 통해 건조될 수 있는데, 여기서 시트는 시트로부터 과량의 물 및/또는 물-혼화성 용매를 흡수하는 제지기 클로싱(clothing)에 노출됨으로써 건조된다. 또한, 시트는, 시트가 매끄러운 표면을 갖는 금속 롤러와 접촉하는 수축 건조를 통해 건조될 수 있다. 수축 건조에 이용되는 금속 롤러는 일반적으로 예를 들어 150 내지 280°F로 가열된다. 이러한 방법들의 임의의 조합, 또는 당업계에 공지된 과량의 물 및/또는 물-혼화성 용매를 제거하기 위해 시트를 건조시키는 추가적인 방법들이 이용될 수 있다. 특정 실시 예들에서, 전술한 시트를 건조시키는 모든 방법들은 일반적으로 이들이 위에 소개된 순서대로 이용된다.
본 개시 내용은 또한 표면 처리된 물품을 제공하는 방법을 제공한다. 본 방법은 전술한 바와 같이 섬유 슬러리(예를 들어, 펄프 슬러리)로부터 시트를 형성하는 단계를 포함하지만, 분산액은 시트 형성 이전에 섬유 슬러리와 조합되지 않는다. 대신, 분산액은 시트 형성 이후에 시트의 적어도 하나의 표면에 적용된다. 본 방법의 이러한 실시 예에서, 당업자는 사이징제가 보다 일반적으로 외부 사이징제로 지칭될 수 있음을 인식한다. 분산액은 과량의 물이 시트로부터 제거되기 이전에 또는 시트가 건조된 것으로 간주되는 경우에 시트에 적용될 수 있다.
시트의 적어도 하나의 표면에 분산액을 적용하는 단계는 분산액과 시트 사이에 밀접 접촉을 생성할 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 분산액은 분사, 브러싱, 패딩, 사이즈 프레스 코팅, 미터링 사이즈 프레스 코팅, 필름 프레스 코팅, 그라비아 코팅, 플렉소 코팅, 롤러 코팅, 로터 댐프닝, 발포, 게이트 롤 코팅, 빌 블레이드 코팅, 바 코팅, 음각 코팅, 리버스 롤 코팅, 스키드 롤 코팅, 전사(오프셋) 롤 코팅, 나이프 코팅, 나이프 오버롤 코팅, J-코팅, 에어 나이프 코팅, 커튼 코팅 및 이들의 조합에 의해 시트의 적어도 하나의 표면에 적용될 수 있다.
특정 실시 예들에서, 처리된 물품을 형성하는 방법은 전술한 두 방법들을 결합한다. 구체적으로, 이러한 실시 예에서, 분산액은, 시트 형성 이전에 슬러리에도 첨가되고, 시트 형성 이후에 시트의 적어도 하나의 표면에도 후속적으로 적용된다. 당업자는 이 방법이 내부 및 외부 사이징 단계를 모두 포함한다는 것을 인식한다.
본 발명은 처리된 물품을 제조하는 추가적인 방법을 더 제공한다. 이전의 방법들과 달리, 이 방법은 분산액을 형성하지도 않고, 후속적으로 슬러리에 분산액을 첨가하지도 않는다. 대신, 보류 향상제 및 사이징제가, 먼저 단일 조성물로 조합되지 않고, 슬러리에 개별적으로 첨가된다. 즉, 슬러리에 보류 향상제 및 사이징제를 포함하는 분산액을 첨가하는 대신에, 보류 향상제가 사이징제와 미리 조합되지 않은 상태에서, 보류 향상제가 슬러리에 첨가된다. 유사하게, 사이징제가 보류 향상제와 미리 조합되지 않은 상태에서, 사이징제가 슬러리에 첨가된다. 이러한 실시 예 내의 사이징제 및 보류 향상제의 첨가 순서는 제한되지 않는다. 예를 들어, 사이징제가 슬러리에 첨가된 후 보류 향상제가 첨가될 수 있으며, 또는 그 반대일 수 있다. 물론, 사이징제 및 보류 향상제는 서로 미리 조합되지 않은 상태에서 동시에 첨가될 수도 있다.
본 개시 내용은 또한 이전 실시 예들과는 상이한 분산액의 또 다른 실시 예를 제공한다. 이러한 실시 예에서, 분산액은 사이징제와 보류 향상제의 반응 생성물을 포함한다. 필수적이진 않지만, 반응 생성물은 보류 향상제 상에 존재하는 아민기가 사이징제의 알킬산과 반응할 때 형성될 수 있다. 특정 실시 예들에서, 분산액은, 사이징제 및 보류 향상제를 별도로 포함하지 않고, 반응 생성물을 포함할 수 있다. 대안적으로, 분산액은 용매, 보류 향상제, 사이징제를 포함할 수 있고, 보류 향상제와 사이징제 간의 반응 생성물을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 반응 생성물은 보류 향상제의 아민기, 일반적으로 1차 아민기와 사이징제의 알킬산 간의 아마이드화 반응일 수 있다.
일 실시 예에서, 반응 생성물은, 보류 향상제가 폴리에틸렌이민이고 사이징제가 예를 들어 알킬산(예를 들어, 스테아르산)을 포함하는 경우에 형성된다. 이러한 실시 예에서, 보류 향상제는 일반적으로 다음과 같은 화학 구조로 표현된다.
.
n은 반복 단위의 수를 나타낸다.
다른 실시 예에서, 반응 생성물은 식(IIa)의 1차 아민기와 사이징제 간의 반응으로부터 형성된다.
식(IIa)
따라서, 반응 생성물은 식(IIa')으로 표현된다.
식(IIa')
식(IIa')에서, R6는 C(=O)R1을 나타낸다. 필수적이진 않지만, R1은 일반적으로 17 내지 21개의 탄소 원자들을 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐이다.
다른 실시 예에서, 반응 생성물은 식(IIb)의 1차 아민기와 사이징제 간의 반응으로부터 형성된다.
식(IIb)
따라서, 반응 생성물은 식(IIb')으로 표현된다.
식(IIb')
식(IIb')에서, R6는 C(=O)R1을 나타낸다. 필수적이진 않지만, R1은 일반적으로 17 내지 21개의 탄소 원자들을 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐이다.
다른 실시 예에서, 반응 생성물은 식(IIc)의 1차 아민기와 사이징제 간의 반응으로부터 형성된다.
식(IIc)
따라서, 반응 생성물은 식(IIc')으로 표현된다.
식(IIc')
식(IIc')에서, R6는 C(=O)R1을 나타낸다. 필수적이진 않지만, R1은 일반적으로 17 내지 21개의 탄소 원자들을 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐이다.
다른 실시 예들에서, 반응 생성물은 사이징제의 알킬산과 1차 아민을 포함하는 (a), (b) 또는 (c) 중 적어도 하나를 갖는 반응 생성물 식(I)으로 보다 일반적으로 기술될 수 있다. 일반적으로, 알킬산은 17 내지 21개의 탄소 원자들을 포함한다. 각각의 경우, 1차 아민은 알킬산과 반응하여 1차 아민(NH2)기가 NC(=O)R1으로 대체된다. 일반적으로, R1은 17 내지 21개의 탄소 원자들을 포함하는 알킬쇄이다.
예들
먼저 분산액을 제조하고 이 분산액을 펄프 슬러리와 조합함으로써, 처리된 물품을 제조하고 평가하였다. 각각의 분산액의 조성은 아래에 제공된다. 펄프 슬러리를 제조하기 위해, 목재 펄프를 물에 혼합하여 목재 펄프를 펄프 슬러리의 총 중량을 기준으로 약 0.3 중량%의 고형 펄프로 희석하였다. 이후, 분산액을 펄프 슬러리와 조합하고 추가로 혼합하였다. 이후, Noram TAPPI 핸드시트 형성기로 시트를 형성하고 260°F에서 Adirondack 드럼 건조기로 건조하였다. 생성된 건조된 시트를 23°C 및 50% 상대 습도의 제어된 습도 챔버에서 적어도 4시간 동안 컨디셔닝하였다.
이후, 건조된 시트에 대해 실온 및 85°C에서 발수성(water repellency)을 평가하였다. 또한, 건조된 시트에 대해 실온에서 옥수수 오일 발유성(oil repellency)을 평가하였다. 또한, Cobb 수분 흡수성 및 투과(Breakthrough) Cobb 오일 테스트를 위해 건조된 시트를 평가하였다. 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
발수성/발유성을 평가하기 위해, 지정된 온도에서 물 또는 옥수수 오일 한 방울을 시트에 떨구었다. 15초 후, 시트를 평가하여 특정 액체가 시트를 침투하였는지 여부를 결정하였다. 결과를 합격(P) 또는 불합격(F)으로 정성적으로 기록하였다.
Cobb 수분 흡수성을 평가하기 위해, 먼저 시트의 중량을 재고 시트를 Cobb 링 장치에 고정하였다. 정확히 100 그램의 실온 수돗물을 중량을 재어 Cobb 링 장치 내의 시트에 떨구고 1분 45초 동안 놓아두었다. 이후, 물을 부어내고 시트를 고정해제하였다. 이후, 시트를 2개의 시트 형성 블로터들 사이에 끼우고, 10kg의 Cobb 롤러를 시트 전체에 걸쳐 정방향으로 한 번 그리고 역방향으로 한 번 롤링하였다(총 두 번의 경로, 각각의 경로는 반대 방향임). 이후, 시트의 중량을 즉시 측정한 다음 초기 중량과 나타난 중량을 이용하여 흡수도를 계산하였다.
투과 Cobb 오일 테스트를 평가하기 위해, 먼저 시트의 중량을 측정하였다. Whatman #4 정성 서클들 중 깨끗한 서클을 투과에 대한 흡수성 블로터로서 시트 아래에 배치하였다. 이후, 20mm 직경의 템플릿을 시트 위에 배치하여 초기 노출 영역을 정의하였다. 이후 0.5 그램의 오일 샘플을 피펫을 이용하여 수집한 다음 옥수수 오일을 직경 20mm 템플릿 내의 시트에 첨가하고 오일이 템플릿 전체에 고르게 퍼질 때까지 시트 전체에 퍼지도록 두었다. 오일이 시트에 전달된 이후, 시트에 첨가된 오일의 정확한 질량을 결정하기 위해 피펫의 중량을 측정하였다. 오일이 고르게 퍼졌을 때, 템플릿을 제거하고 300 그램의 추를 중심을 맞추어 오일 위에 놓고 120초 동안 놓아두었다. 이후, 시트 형성 블로터를 시트 위에 놓고, 10kg의 Cobb 롤러를 시트 전체에 걸쳐 정방향으로 한 번 그리고 역방향으로 한 번 롤링(총 두 번의 경로, 각각의 경로는 반대 방향임)하여, 시트 표면 상의 과량의 오일을 흡수하였다. 이후, 노출된 시트와 Whatman #4 정성 서클의 중량을 재고, %흡수도를 계산하였다.
처리된 물품을 다음의 방법을 이용하여 제조되고 평가하였다. 목재 펄프를 물에 혼합하여 목재 펄프를 펄프 슬러리의 총 중량을 기준으로 약 0.3 중량%의 고형 펄프로 희석함으로써, 목재 펄프로부터 펄프 슬러리를 제조하였다. 이후, 보류 향상제의 희석된 용액을 슬러리와 조합하고 60초 동안 교반하였다. 이후, 왁스 분산액을 슬러리에 첨가하고 추가로 1분 동안 혼합하였다. 이후, Noram TAPPI 핸드시트 형성기로 시트를 형성하고 260°F에서 Adirondack 드럼 건조기로 건조하였다. 생성된 건조된 시트를 23°C 및 50% 상대 습도의 제어된 습도 챔버에서 적어도 4시간 동안 컨디셔닝하였다. 보류 향상제 및 왁스 분산액의 조성을 아래에 기재하였다. 생성된 시트에 대해 수행된 테스트를 아래 표 1에 기록하였다.
다음으로부터 형성된 시트 물방울 반발 15초, 실온 고온 물방울 반발(85C) 15초 실온 옥수수 오일 방울 반발 15초 물 Cobb 값 gsm 물 콥 % %시트 오일 증가 % 필터 오일 증가 오일 침투
218-2 P F F 27.30 12.19 12.93 0.00 아니오
218-5 P F P 20.80 8.71 5.99 0.00 아니오
218-6 P F P 19.10 8.26 4.05 0.00 아니오
227-2 P F P 24.00 9.86 8.27 0.00 아니오
318-2 P F P 17.60 6.60 5.35 0.00 아니오
318-3 P F F 44.20 18.73 18.73 0.09 약간
318-4 P F F 28.00 13.16 15.78 0.00 아니오
표 1에 나타낸 결과는 10 mg 내지 220 mg KOH/g의 산가를 갖는 왁스 또는 이의 성분을 포함하는 사이징제 및 보류 향상제를 포함하는 본 개시 내용의 분산액이, 물품이 분산액을 이용하여 처리될 때, 우수한 물품을 생성한다는 것을 나타낸다. 전체 개시 내용에 걸친 전술한 실시 예들의 모든 조합은, 그러한 개시 내용이 위의 단일 단락 또는 섹션에서 그대로 기술되지 않더라도, 하나 이상의 비제한적 실시 예에서 명시적으로 고려된다. 즉, 명시적으로 고려되는 실시 예는 본 개시 내용의 임의의 부분으로부터 선택되고 조합되는 전술된 임의의 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다.
전술한 값들 중 하나 이상은, 편차가 본 개시 내용의 범위 내에 있는 한 ± 5%, ± 10%, ± 15%, ± 20%, ± 25% 등으로 변할 수 있다. 다른 모든 요소들로부터 독립적인 마쿠쉬 그룹의 각각의 요소로부터 예기치 않은 결과가 얻어질 수 있다. 각각의 요소는 개별적으로 및/또는 조합되어 의존할 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범위 내에서 특정 실시 예들에 대한 적절한 지지를 제공한다. 독립 청구항과 종속 청구항의 모든 조합의 주제는, 단독으로 그리고 다중 종속적으로 모두, 본 명세서에서 명시적으로 고려된다. 본 개시 내용은 제한이 아닌 설명의 단어들을 포함하여 예시적이다. 전술한 교시 내용에 비추어 본 개시 내용의 많은 수정들 및 변형들이 가능하며, 본 개시 내용은 본 명세서에 구체적으로 기술된 바와 달리 실행될 수 있다.
또한, 본 개시 내용의 다양한 실시 예들을 독립적으로 그리고 집합적으로 기술하는 데 의존하는 임의의 범위들 및 하위 범위들은 첨부된 청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 이해하여야 하며, 값들이 본 명세서에 명시적으로 기재되어 있지 않더라도, 그 안의 전체 및/또는 분수 값들을 포함하는 모든 범위들을 기술하고 고려하는 것으로 이해하여야 한다. 당업자는 열거된 범위들 및 하위 범위들이 본 개시 내용의 다양한 실시 예들을 충분히 기술하고 가능하게 한다는 것을 용이하게 인식하며, 이러한 범위들 및 하위 범위들은 관련된 절반, 1/3, 1/4, 1/5 등으로 추가로 기술될 수 있다는 것을 용이하게 인식한다. 단지 일 예로서, "0.1 내지 0.9"의 범위는 하위 1/3, 즉 0.1 내지 0.3으로, 중간 1/3, 즉, 0.4 내지 0.6으로, 그리고 상위 1/3, 즉 0.7 내지 0.9로 추가로 기술될 수 있고, 이는 개별적으로 그리고 집합적으로 첨부된 청구범위의 범위 내에 있고, 개별적으로 및/또는 집합적으로 의존할 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범위 내에서 특정 실시 예들에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다. 또한, "적어도", "초과", "미만", "이하" 등과 같이 범위를 정의하거나 수식하는 언어와 관련하여, 그러한 언어는 하위 범위 및/또는 상한 또는 하한을 포함하는 것으로 이해하여야 한다. 다른 예로서, "적어도 10"의 범위는 본질적으로 적어도 10 내지 35의 하위 범위, 적어도 10 내지 25의 하위 범위, 25 내지 35의 하위 범위 등을 포함하고, 각각의 하위 범위는 개별적으로 및/또는 집합적으로 의존될 수 있고, 첨부된 청구범위의 범위 내에서 특정 실시 예들에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다. 마지막으로, 개시된 범위 내의 개별 숫자는 의존될 수 있고, 첨부된 청구항들의 범위 내의 특정 실시 예들에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다. 예를 들어, "1 내지 9"의 범위는 3과 같은 다양한 개별 정수뿐만 아니라 4.1과 같은 소수점(또는 분수)을 포함하는 개별 숫자를 포함하며, 이는 의존될 수 있고, 첨부된 청구범위의 범위 내의 특정 실시 예들에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다.

Claims (25)

  1. 처리된 물품을 제조하는 공정에서 이용하기 위한 분산액으로서,
    용매(solvent);
    USP 401에 따라 측정된 10 mg 내지 220 mg KOH/g의 산가를 갖는 왁스 또는 이의 성분을 포함하는 사이징제(sizing agent); 및
    질소 함유 중합체를 포함하는 보류 향상제(retention aid); 를 포함하되,
    상기 질소 함유 중합체는,
    i. 식(I)의 질소 함유 중합체
    식(I)
    여기서, (a), (b), (c), (d) 및 (e)는 각각 식(I)의 질소 함유 중합체에 포함된 각각의 반복 단위의 몰 퍼센트를 나타내고,
    R0는 H, , , , , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고,
    Rz는 H, -CH3 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    Rx는 H, -OH, -COOH, -COOR1, -OCOR1, -R1, -R3OH, -OR1, -NR1R1, -R3NH2, -NH2, -COO(CH2)2N(R1)2, -COO(CH2)2N+(R1)3X-, -COO(CH2)3N+(R1)3X- 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고, Rx가 -NH2 인 경우, Rz는 -CH3이고,
    Y는 H, -OH, -R1, -OR1, -NR1R1, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    Z는 H, -OH, -C=O, -R1, -OR1, -NR1R1, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R1은 H, 최대 22개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R2는 H, 단당류, 올리고당류, 다당류 부분(moiety), 하이드록실기 또는 알데하이드기를 선택적으로 함유하는 최대 22개의 탄소의 직쇄 또는 분지형 알킬기 또는 알케닐기, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R3는 최대 22개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R4는 하이드록실기로 선택적으로 치환된 최대 18개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬기 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R5는 H, -OH, -COOH, -COOR1, -OCOR1, -R1, -R1OH, -OR1, -CONH2, -CONHCHOHCHO, -NR1, -NR1R1, -R1NH2, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    A는 C=O, -CH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    X-는 독립적으로 음이온임;
    ii. 폴리에틸렌이민;
    iii. 폴리아미노아마이드;
    iv. 에피클로로하이드린과 다이메틸아민의 반응 생성물로부터 형성된 공중합체; 및
    ⅴ. 이들의 조합;
    으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는,
    분산액.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보류 향상제는 식(I)의 질소 함유 중합체이고, (b), (c), (d) 및 (e)의 조합된 몰 퍼센트는 95 몰% 초과인,
    분산액.
  3. 제 2 항에 있어서,
    식(I)의 질소 함유 중합체는 식(III)으로 추가로 정의되는,
    식(III)
    분산액.
  4. 제 3 항에 있어서,
    식(III)의 질소 함유 중합체는 식(IIIa)으로 추가로 정의되는,
    식(IIIa)
    분산액.
  5. 제 2 항에 있어서,
    식(I)의 질소 함유 중합체는 식(IV)으로 추가로 정의되는,
    식(IV)
    분산액.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 질소 함유 중합체는,
    ⅰ. 폴리에틸렌이민;
    ⅱ. 폴리아미노아마이드;
    ⅲ. 폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드); 및
    ⅳ. 이들의 조합;
    으로 이루어진 군으로부터 선택되는,
    분산액.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 질소 함유 중합체는 40,000 내지 100,000 달톤의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리에틸렌이민이고, 상기 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 총 수를 기준으로, 상기 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 15% 내지 35%가 1차 아민이고, 상기 폴리에틸렌이민 내의 아민기의 35% 내지 65%가 2차 아민인,
    분산액.
  8. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 질소 함유 중합체는 폴리아미노아마이드인,
    분산액.
  9. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 질소 함유 중합체는 200,000 미만의 중량 평균 분자량 또는 300,000 내지 400,000의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리(다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드)인,
    분산액.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 질소 함유 중합체는 pH 7에서 +0.1 meq/g 초과의 전하 밀도를 갖는,
    분산액.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 사이징제는 스테아레이트, 밀랍, 칸델릴라 왁스, 팔미테이트, 베헤네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는,
    분산액.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 사이징제는 150 내지 220 mg KOH/g의 산가를 갖는,
    분산액.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 사이징제는 스테아르산인,
    분산액.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 사이징제는 밀랍인,
    분산액.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 분산액 100 중량부를 기준으로, 상기 사이징제는 10 내지 50 중량부의 양으로 존재하고, 상기 보류 향상제는 0.1 내지 12 중량부의 양으로 존재하는,
    분산액.
  16. 섬유 슬러리로서,
    제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 따른 분산액;
    섬유; 및
    상기 분산액의 용매와 동일하거나 상이한 제 2 용매;
    를 포함하는, 섬유 슬러리.
  17. 처리된 물품을 제조하는 방법으로서,
    제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 따른 분산액을 섬유 슬러리와 조합하는 단계; 및
    상기 분산액을 포함하는 상기 섬유 슬러리로부터 처리된 물품을 형성하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  18. 처리된 물품을 제조하는 방법으로서,
    섬유 슬러리로부터 물품을 형성하는 단계 - 상기 물품은 상부 표면 및 하부 표면을 가짐 -; 및
    제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 따른 분산액을 상기 물품의 적어도 하나의 표면에 적용하여 상기 처리된 물품을 형성하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  19. 처리된 물품을 제조하는 방법으로서,
    섬유 및 물을 포함하는 섬유 슬러리를 제공하는 단계;
    사이징제와 상기 섬유 슬러리를 조합하는 단계 - 상기 사이징제는 USP 401에 따라 측정된 10 mg 내지 220 mg KOH/g의 산가를 갖는 왁스 또는 이의 성분을 포함함 -;
    질소 함유 중합체를 포함하는 보류 향상제를 상기 섬유 슬러리와 조합하는 단계; 및
    상기 사이징제 및 상기 보류 향상제를 포함하는 상기 섬유 슬러리를 처리된 물품으로 형성하는 단계; 를 포함하되,
    상기 질소 함유 중합체는,
    i. 식(I)의 질소 함유 중합체
    식(I)
    여기서, (a), (b), (c), (d) 및 (e)는 각각 식(I)의 질소 함유 중합체에 포함된 각각의 반복 단위의 몰 퍼센트를 나타내고,
    R0는 H, , , , , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고,
    Rz는 H, -CH3 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    Rx는 H, -OH, -COOH, -COOR1, -OCOR1, -R1, -R3OH, -OR1, -NR1R1, -R3NH2, -NH2, -COO(CH2)2N(R1)2, -COO(CH2)2N+(R1)3X-, -COO(CH2)3N+(R1)3X- 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    Y는 H, -OH, -R1, -OR1, -NR1R1, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    Z는 H, -OH, -C=O, -R1, -OR1, -NR1R1, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R1은 H, 최대 22개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R2는 H, 단당류, 올리고당류, 다당류 부분(moiety), 하이드록실기 또는 알데하이드기를 선택적으로 함유하는 최대 22개의 탄소의 직쇄 또는 분지형 알킬기 또는 알케닐기, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R3는 최대 22개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R4는 하이드록실기로 선택적으로 치환된 최대 18개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬기 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R5는 H, -OH, -COOH, -COOR1, -OCOR1, -R1, -R1OH, -OR1, -CONH2, -CONHCHOHCHO, -NR1, -NR1R1, -R1NH2, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    A는 C=O, -CH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    X-는 독립적으로 음이온임;
    ii. 폴리에틸렌이민;
    iii. 폴리아미노아마이드;
    iv. 에피클로로하이드린과 다이메틸아민의 반응 생성물로부터 형성된 공중합체; 및
    v. 이들의 조합;
    으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는,
    방법.
  20. 처리된 물품으로서,
    섬유 매트릭스;
    USP 401에 따라 측정된 10 mg 내지 220 mg KOH/g의 산가를 갖는 왁스 또는 이의 성분을 포함하는 사이징제; 및
    질소 함유 중합체를 포함하며 섬유 슬러리가 있는 보류 향상제; 를 포함하되,
    상기 질소 함유 중합체는,
    i. 식(I)의 질소 함유 중합체,
    식(I)
    여기서, (a), (b), (c), (d) 및 (e)는 각각 식(I)의 질소 함유 중합체에 포함된 각각의 반복 단위의 몰 퍼센트를 나타내고,
    R0는 H, , , , , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고,
    Rz는 H, -CH3 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    Rx는 H, -OH, -COOH, -COOR1, -OCOR1, -R1, -R3OH, -OR1, -NR1R1, -R3NH2, -NH2, -COO(CH2)2N(R1)2, -COO(CH2)2N+(R1)3X-, -COO(CH2)3N+(R1)3X- 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    Y는 H, -OH, -R1, -OR1, -NR1R1, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    Z는 H, -OH, -C=O, -R1, -OR1, -NR1R1, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R1은 H, 최대 22개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R2는 H, 단당류, 올리고당류, 다당류 부분(moiety), 하이드록실기 또는 알데하이드기를 선택적으로 함유하는 최대 22개의 탄소의 직쇄 또는 분지형 알킬기 또는 알케닐기, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R3는 최대 22개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R4는 하이드록실기로 선택적으로 치환된 최대 18개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬기 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R5는 H, -OH, -COOH, -COOR1, -OCOR1, -R1, -R1OH, -OR1, -CONH2, -CONHCHOHCHO, -NR1, -NR1R1, -R1NH2, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    A는 C=O, -CH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    X-는 독립적으로 음이온임;
    ii. 폴리에틸렌이민;
    iii. 폴리아미노아마이드;
    iv. 에피클로로하이드린과 다이메틸아민의 반응 생성물로부터 형성된 공중합체; 및
    ⅴ. 이들의 조합;
    으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는,
    처리된 물품.
  21. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 사이징제는 칸델릴라 왁스인,
    분산액.
  22. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 사이징제는 팔미테이트인,
    분산액.
  23. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 사이징제는 베헤네이트인,
    분산액.
  24. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 따른 분산액을 제조하는 방법으로서,
    상기 용매, 상기 사이징제 및 상기 보류 향상제를 조합하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  25. 처리된 물품을 제조하는 공정에서 이용하기 위한 분산액으로서,
    용매; 및
    사이징제와 보류 향상제 사이의 반응 생성물; 을 포함하되,
    I. 상기 사이징제는 USP 401에 따라 측정된 10 mg 내지 220 mg KOH/g의 산가를 갖는 왁스 또는 이의 성분을 포함하고;
    II. 상기 보류 향상제는 질소 함유 중합체를 포함하되, 상기 질소 함유 중합체는,
    i. 식(I)의 질소 함유 중합체
    식(I)
    여기서, (a), (b), (c), (d) 및 (e)는 각각 식(I)의 질소 함유 중합체에 포함된 각각의 반복 단위의 몰 퍼센트를 나타내고,
    R0는 H, , , , , 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고,
    Rz는 H, -CH3 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    Rx는 H, -OH, -COOH, -COOR1, -OCOR1, -R1, -R3OH, -OR1, -NR1R1, -R3NH2, -NH2, -COO(CH2)2N(R1)2, -COO(CH2)2N+(R1)3X-, -COO(CH2)3N+(R1)3X- 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고, Rx가 -NH2 인 경우, Rz는 -CH3이고,
    Y는 H, -OH, -R1, -OR1, -NR1R1, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    Z는 H, -OH, -C=O, -R1, -OR1, -NR1R1, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R1은 H, 최대 22개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R2는 H, 단당류, 올리고당류, 다당류 부분(moiety), 하이드록실기 또는 알데하이드기를 선택적으로 함유하는 최대 22개의 탄소의 직쇄 또는 분지형 알킬기 또는 알케닐기, 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R3는 최대 22개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬 또는 알케닐 또는 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R4는 하이드록실기로 선택적으로 치환된 최대 18개의 탄소를 함유하는 직쇄 또는 분지형 알킬기 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    R5는 H, -OH, -COOH, -COOR1, -OCOR1, -R1, -R1OH, -OR1, -CONH2, -CONHCHOHCHO, -NR1, -NR1R1, -R1NH2, -NH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    A는 C=O, -CH2 및 이들의 조합으로부터 독립적으로 선택되고,
    X-는 독립적으로 음이온임;
    ii. 폴리에틸렌이민;
    iii. 폴리아미노아마이드;
    iv. 에피클로로하이드린과 다이메틸아민의 반응 생성물로부터 형성된 공중합체; 및
    v. 이들의 조합;
    으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는,
    분산액.
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