(57)【要約】  汚れ吸着ポリマー及びそれを製造する方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下のａ〜ｅからなる群から選択される２以上のモノマー単位を含み：
ａ．非イオン性モノマー単位；
ｂ．アニオン性モノマー単位；
ｃ．カチオン性モノマー単位；
ｄ．双極性モノマー単位；及び
ｅ．これらの混合物；
本明細書に記載する汚れ吸着試験方法に従って測定したとき、少なくとも３８ｍｇの汚れ吸着値を示す、ポリマー。
【請求項２】
前記ポリマーが、２，０００，０００ｇ／モル未満の数平均分子量を示す、請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
前記ポリマーが、本明細書に記載する汚れ吸着値試験方法に従って測定したとき、少なくとも４０ｍｇの汚れ吸着値を示す、請求項１又は２に記載のポリマー。
【請求項４】
前記非イオン性モノマー単位が、非イオン性親水性モノマー単位を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のポリマー。
【請求項５】
前記非イオン性モノマー単位が、非イオン性疎水性モノマー単位を含む、請求項１〜４のいずれかに記載のポリマー。
【請求項６】
前記アニオン性モノマー単位が、少なくとも１つのカルボン酸官能基を有するモノマー、カルボキシレート官能基の前駆体であるモノマー、少なくとも１つのスルファート又はスルホナート官能基を有するモノマー、少なくとも１つのホスホナート又はホスファート官能基を有するモノマー、エチレン性不飽和ホスファート、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアニオン性モノマーに由来する、請求項１〜５のいずれかに記載のポリマー。
【請求項７】
前記アニオン性モノマー単位が、アクリル酸、メタクリル酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、カルボキシエチルアクリレート、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアニオン性モノマーに由来する、請求項１〜６のいずれかに記載のポリマー。
【請求項８】
前記カチオン性モノマー単位が、アクリロイル−又はアクリロイルオキシアンモニウムモノマー、１−エチル−２−ビニルピリジニウム又は１−エチル−４−ビニルピリジニウムブロミド、クロリド、若しくはメチルスルファート、Ｎ，Ｎ−ジアルキルジアリルアミンモノマー、ポリ四級モノマー、α，β−モノエチレン性不飽和カルボン酸のＮ，Ｎ−（ジアルキルアミノ−ω−アルキル）アミド、α，β−モノエチレン性不飽和アミノエステル、ビニルピリジン、ビニルアミン、ビニルイミダゾリン、単純な酸又は塩基の加水分解によって一級アミン官能基を生じさせるアミン官能基の前駆体であるモノマー、及びこれらの混合物からなる群から選択されるカチオン性モノマーに由来する、請求項１〜７のいずれかに記載のポリマー。
【請求項９】
前記カチオン性モノマー単位が、ＭＡＰＴＡＣに由来する、請求項１〜８のいずれかに記載のポリマー。
【請求項１０】
前記ポリマーが、少なくとも６９．９重量％のグループａからのモノマー単位を含み、好ましくは、前記ポリマーが、３０．１重量％以下の、グループｂ、グループｃ、グループｄ、及びこれらの混合物からなる群から選択されるモノマー単位を含む、請求項１〜９のいずれかに記載のポリマー。
【請求項１１】
前記ポリマーが、グループａからのモノマー単位と、グループｃからのモノマー単位とを含み、好ましくは、前記ポリマーが、アクリルアミド由来のモノマー単位と、四級アンモニウム由来のモノマー単位とを含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のポリマー。
【請求項１２】
前記ポリマーが、グループｂからのモノマー単位と、グループｃからのモノマー単位とを含む、請求項１〜１１のいずれかに記載のポリマー。
【請求項１３】
前記ポリマーが、グループａからのモノマー単位と、グループｂからのモノマー単位と、グループｃからのモノマー単位とを含む、請求項１〜１２のいずれかに記載のポリマー。
【請求項１４】
前記ポリマーが、グループａからのモノマー単位と、グループｂからのモノマー単位と、グループｃからのモノマー単位と、グループｄからのモノマー単位とを含む、請求項１〜１３のいずれかに記載のポリマー。
【請求項１５】
前記ポリマーが、２．５未満の多分散指数を示す、請求項１〜１４のいずれかに記載のポリマー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚れ吸着ポリマー、より具体的には、汚れ吸着効果を提供する汚れ吸着ポリマー、及びこのような汚れ吸着ポリマーを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚れ吸着特性を示すポリマーは、当該技術分野において公知である。例えば、Ｒｈｏｄｉａ  Ｃｈｅｍｉｅ製のＭＡＰＴＡＣ及びＤＡＤＭＡＣ等、アクリルアミド、アクリル酸、及び四級アンモニウム化合物等のモノマーに由来するモノマー単位を含有するＭｉｒａｐｏｌ（登録商標）ポリマーは、汚れ吸着特性を示すことが知られている。更に、ＢＡＳＦ製のポリエチレンイミンであるＬｕｐａｓｏｌ（登録商標）ポリマーも、汚れ吸着特性を示す。しかし、これら公知のポリマーに比べて改善された汚れ吸着特性を提供するポリマーが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
配合者が直面している１つの問題は、公知の汚れ吸着ポリマーと比べて改善された汚れ吸着特性を示すポリマーをいかにして製造するかということである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、本明細書に記載する汚れ吸着試験方法に従って測定したとき、汚れ吸着特性を示す公知のポリマーに比べて改善された汚れ吸着特性を示す新規ポリマーを提供することによって上記要望を満たす。
【０００５】
上記問題の１つの解決策は、以下からなる群から選択される２以上のモノマー単位を含むポリマーを製造することである：
ａ．非イオン性モノマー単位；
ｂ．アニオン性モノマー単位；
ｃ．カチオン性モノマー単位；
ｄ．双極性モノマー単位；及び
ｅ．これらの混合物；
前記ポリマーが、本明細書に記載する汚れ吸着試験方法に従って測定したとき、少なくとも３８ｍｇ及び／又は少なくとも４０ｍｇの汚れ吸着値を示すように製造することである。
【０００６】
一例では、以下からなる群から選択される２以上のモノマー単位を含み：
ａ．非イオン性モノマー単位；
ｂ．アニオン性モノマー単位；
ｃ．カチオン性モノマー単位；
ｄ．双極性モノマー単位；及び
ｅ．これらの混合物；
本明細書に記載する汚れ吸着試験方法に従って測定したとき、少なくとも３８ｍｇの汚れ吸着値を示すポリマーを提供する。
【０００７】
別の例では、本発明に係るポリマーを製造する方法であって：
ｉ．以下からなる群から選択される２以上のモノマー単位を提供する工程と：
ａ．非イオン性モノマー単位；
ｂ．アニオン性モノマー単位；
ｃ．カチオン性モノマー単位；
ｄ．双極性モノマー単位；及び
ｅ．これらの混合物；
ｉｉ．本明細書に記載する汚れ吸着試験方法に従って測定したとき、少なくとも３８ｍｇの汚れ吸着値を示すポリマーが生成されるように前記２以上のモノマー単位を重合させる工程とを含む方法を提供する。
【０００８】
したがって、本発明は、公知のポリマーに比べて改善された汚れ吸着特性を示す新規ポリマー、及びそれを製造する方法を提供する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
定義
「数平均分子量」は、本明細書で使用するとき、Ｃｏｌｌｏｉｄｓ  ａｎｄ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ  Ａ．Ｐｈｙｓｉｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＆  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ａｓｐｅｃｔｓ，Ｖｏｌ．１６２，２０００，ｐｇ．１０７〜１２１にみられるプロトコルに従ってゲル透過クロマトグラフィーを用いて測定したときの数平均分子量Ｍnを意味する。
【００１０】
「重量平均分子量」は、本明細書で使用するとき、Ｃｏｌｌｏｉｄｓ  ａｎｄ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ  Ａ．Ｐｈｙｓｉｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＆  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ａｓｐｅｃｔｓ，Ｖｏｌ．１６２，２０００，ｐｇ．１０７〜１２１にみられるプロトコルに従ってゲル透過クロマトグラフィーを用いて測定したときの重量平均分子量Ｍwを意味する。
【００１１】
「多分散指数」ＰＤＩは、本明細書で使用するとき、ゲル透過クロマトグラフィーを用いて測定したときの重量平均分子量の数平均分子量に対する比Ｍw／Ｍnを意味する。
【００１２】
「モノマー単位」とは、本明細書で使用するとき、ポリマーの構成単位（構造単位と呼ばれることもある）である。
【００１３】
「非イオン性モノマー単位」とは、本明細書で使用するとき、ｐＨ  ７で正味電荷を示さない及び／又は本明細書で非イオン性モノマー単位として分類されるモノマー単位を意味する。非イオン性モノマー単位は、非イオン性モノマーに由来し得る。
【００１４】
「非イオン性モノマー」とは、本明細書で使用するとき、ｐＨ  ７で正味電荷を示さない及び／又は本明細書で非イオン性モノマーとして分類されるモノマーを意味する。
【００１５】
「アニオン性モノマー単位」とは、本明細書で使用するとき、ｐＨ  ７で正味の負電荷を示す及び／又は本明細書でアニオン性モノマー単位として分類されるモノマー単位を意味する。アニオン性モノマー単位は、アニオン性モノマーに由来し得る。アニオン性モノマー単位は、一般的に、アンモニウム等のカチオン性基のアルカリ金属又はアルカリ土類金属、例えば、ナトリウムのカチオン等の１以上のプロトン又はカチオンに結合している。
【００１６】
「アニオン性モノマー」とは、本明細書で使用するとき、ｐＨ  ７で正味の負電荷を示す及び／又は本明細書でアニオン性モノマーとして分類されるモノマーを意味する。アニオン性モノマーは、一般的に、例えばアンモニウム等のカチオン性基のナトリウムのような、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のプロトン又はカチオン等の、１以上のカチオンに結合している。
【００１７】
「カチオン性モノマー単位」とは、本明細書で使用するとき、ｐＨ  ７で正味の正電荷を示す及び／又は本明細書でカチオン性モノマー単位として分類されるモノマー単位を意味する。カチオン性モノマー単位は、カチオン性モノマーに由来してよい。カチオン性モノマー単位は、一般的に、塩化物イオン、臭化物イオン、スルホナート基、及び／又はメチルスルファート基等の１以上のアニオンと結合している。
【００１８】
「カチオン性モノマー」とは、本明細書で使用するとき、ｐＨ  ７で正味の正電荷を示す及び／又は本明細書でカチオン性モノマーとして分類されるモノマーを意味する。カチオン性モノマーは、一般的に、塩化物イオン、臭化物イオン、スルホナート基、及び／又はメチルスルファート基等の１以上のアニオンと結合している。
【００１９】
「双極性モノマー単位」は、本明細書で使用するとき、ｐＨ  ７で同じモノマー単位において負電荷及び正電荷の両方を示す及び／又は本明細書で双極性モノマー単位として分類されるモノマー単位を意味する。双極性モノマー単位は、双極性モノマーに由来し得る。双極性モノマー単位は、一般的に、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属、例えばナトリウムのカチオン、又はアンモニウム等のカチオン性基等の１以上のプロトン又はカチオンと、塩化物イオン、臭化物イオン、スルホナート基、及び／又はメチルスルファート基等の１以上のアニオンとに結合している。
【００２０】
「双極性モノマー」は、本明細書で使用するとき、ｐＨ  ７で同じモノマーにおいて負電荷及び正電荷の両方を示す及び／又は本明細書で双極性モノマー単位として分類されるモノマーを意味する。双極性モノマーは、一般的に、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属、例えばナトリウムのカチオン、又はアンモニウム等のカチオン性基等の１以上のプロトン又はカチオンと、塩化物イオン、臭化物イオン、スルホナート基、及び／又はメチルスルファート基等の１以上のアニオンとに結合している。
【００２１】
「坪量」とは、本明細書で使用するとき、ｌｂｓ／３０００ｆｔ2又はｇ／ｍ2で報告されるサンプルの単位面積当たりの重量であり、本明細書に記載する坪量試験方法に従って測定される。
【００２２】
明瞭にする目的のために、合計「重量％」値は、１００重量％を超えない。
【００２３】
ポリマー
本発明のポリマーは、２以上の異なる種類のモノマー単位を含む。結果として、本発明のポリマーは、１種のモノマー単位からなるホモポリマーではない、ターポリマー以上を含むコポリマーと称され得る。本発明のポリマーは、ターポリマー（３種の異なるモノマー単位）であってよい。本発明のポリマーは、ランダムコポリマーであってもよい。一例では、本発明のポリマーは、水溶性及び／又は水分散性であり、これは、前記ポリマーが、少なくとも特定のｐＨ及び濃度範囲にわたって、２３℃±２．２℃及び相対湿度５０％±１０％で、水中にて二相組成物を形成しないことを意味する。
【００２４】
一例では、本発明のポリマーは、２，０００，０００ｇ／モル未満及び／又は１，７５０，０００ｇ／モル未満及び／又は１，７００，０００ｇ／モル未満及び／又は１，５００，０００ｇ／モル未満及び／又は５００，０００ｇ／モル超及び／又は９００，０００ｇ／モル超の数平均分子量を示す。別の例では、ポリマーは、約５００，０００〜２，０００，０００ｇ／モル及び／又は約９００，０００〜１，７００，０００ｇ／モルの数平均分子量を示す。
【００２５】
別の例では、本発明のポリマーは、本明細書に記載する汚れ吸着試験方法に従って測定したとき、少なくとも３８ｍｇ及び／又は少なくとも４０ｍｇ及び／又は少なくとも４２ｍｇ及び／又は少なくとも４５ｍｇ及び／又は少なくとも４７ｍｇ及び／又は少なくとも５０ｍｇ及び／又は少なくとも５３ｍｇ及び／又は少なくとも５５ｍｇ及び／又は少なくとも５７ｍｇ及び／又は少なくとも６０ｍｇ及び／又は少なくとも６２ｍｇの汚れ吸着値を示す。
【００２６】
更に別の例では、本発明のポリマーは、本明細書に記載する電荷密度試験方法に従って測定したとき、約−０．１ｍｅｑ／ｇ及び／又は約−０．０５ｍｅｑ／ｇ及び／又は約−０．０２ｍｅｑ／ｇ及び／又は約０ｍｅｑ／ｇから約＋０．１ｍｅｑ／ｇ及び／又は約＋０．０９ｍｅｑ／ｇ及び／又は約＋０．０８ｍｅｑ／ｇ及び／又は約＋０．０６ｍｅｑ／ｇ及び／又は約＋０．０５ｍｅｑ／ｇ及び／又は約＋０．０２ｍｅｑ／ｇの（ｐＨ  ４．５における）電荷密度を示す。更に別の例では、本発明のポリマーは、本明細書に記載する電荷密度試験方法に従って測定したとき、約−０．１ｍｅｑ／ｇ〜約＋０．１ｍｅｑ／ｇ及び／又は−０．０５ｍｅｑ／ｇ〜約＋０．１ｍｅｑ／ｇ及び／又は約０から＋０．１ｍｅｑ／ｇ未満及び／又は＋０．０９ｍｅｑ／ｇ未満及び／又は＋０．０８ｍｅｑ／ｇ未満及び／又は＋０．０６ｍｅｑ／ｇ未満及び／又は＋０．０５ｍｅｑ／ｇ未満の電荷密度を示す。
【００２７】
別の例では、ポリマーは、２．５未満及び／又は２．０未満及び／又は１．７未満及び／又は１．５未満及び／又は１．３未満の多分散指数を示す。
【００２８】
一例では、本発明のポリマーは、ａ．非イオン性モノマー単位、ｂ．アニオン性モノマー単位、ｃ．カチオン性モノマー単位、ｄ．双極性モノマー単位、及びｅ．これらの混合物からなる群から選択される２以上のモノマー単位を含む。
【００２９】
本発明のポリマーは、本明細書に記載する汚れ吸着試験方法に従って測定したとき、少なくとも３８ｍｇの汚れ吸着値を示し得る。
【００３０】
一例では、本発明のポリマーは、水溶性である。
【００３１】
ａ．非イオン性モノマー単位
非イオン性モノマー単位は、非イオン性親水性モノマー単位、非イオン性疎水性モノマー単位、及びこれらの混合物からなる群から選択してよい。
【００３２】
本発明に好適な非イオン性親水性モノマー単位の非限定的な例としては、以下からなる群から選択される非イオン性親水性モノマーに由来する非イオン性親水性モノマー単位が挙げられる：α，β−エチレン性不飽和酸のヒドロキシアルキルエステル、例えば、ヒドロキシエチル又はヒドロキシプロピルアクリレート及びメタクリレート、グリセリルモノメタクリレート、α，β−エチレン性不飽和アミド、例えば、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ポリ（エチレンオキシド）タイプの水溶性ポリオキシアルキレンセグメントを有するα，β−エチレン性不飽和モノマー、例えば、ポリ（エチレンオキシド）α−メタクリレート（Ｂｉｓｏｍｅｒ  Ｓ２０Ｗ，Ｓ１０Ｗ等、Ｌａｐｏｒｔｅ製）又はα，ω−ジメタクリレート、Ｓｉｐｏｍｅｒ  ＢＥＭ（Ｒｈｏｄｉａ製、ω−ベヘニルポリオキシエチレンメタクリレート）、Ｓｉｐｏｍｅｒ  ＳＥＭ−２５（Ｒｈｏｄｉａ製、ω−トリスチリルフェニルポリオキシエチレンメタクリレート）、ビニルアルコール単位又はポリビニルアルコールセグメント、ビニルピロリドンを生じさせるために、いったん重合されると加水分解され得る酢酸ビニル等の親水性単位又はセグメントの前駆体であるα，β−エチレン性不飽和モノマー、ウレイドタイプのα，β−エチレン性不飽和モノマー、特に、２−イミダゾリジノン−エチルメタクリルアミド（Ｓｉｐｏｍｅｒ  ＷＡＭ  ＩＩ、Ｒｈｏｄｉａ製）、及びそれらの混合物。一例では、非イオン性親水性モノマー単位は、アクリルアミドに由来する。
【００３３】
本発明に好適な非イオン性疎水性モノマー単位の非限定的な例としては、以下からなる群から選択される非イオン性疎水性モノマーに由来する非イオン性疎水性モノマー単位が挙げられる：ビニル芳香族モノマー、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルハライド、又はビニリデンハライド、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、α，β−モノメチレン性不飽和酸のＣ1〜Ｃ12アルキルエステル、例えば、メチル、エチル、又はブチルアクリレート及びメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、飽和カルボン酸のビニルエステル又はアリルエステル、例えば、酢酸、プロピオン酸、バーサチック酸（versatates）、ステアリン酸ビニル又はアリル、３〜１２個の炭素原子を含有するα，β−モノエチレン性不飽和ニトリル、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−オレフィン、例えば、エチレン、共役ジエン、例えば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、並びにこれらの混合物。
【００３４】
ｂ．アニオン性モノマー単位
本発明に好適なアニオン性モノマー単位の非限定的な例としては、少なくとも１つのカルボン酸官能基を有するモノマー、例えば、α，β−エチレン不飽和性カルボン酸又は対応する無水物、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、若しくはマレイン酸、又は無水物、フマル酸、イタコン酸、Ｎ−メタクロイルアラニン、Ｎ−アクリロイルグリシン、及びこれらの水溶性塩、重合後に加水分解によってカルボン酸官能基を生じさせるｔ−ブチルアクリレート等のカルボキシレート官能基の前駆体であるモノマー、少なくとも１つのスルファート又はスルホナート官能基を有するモノマー、例えば、２−スルホオキシエチルメタクリレート、ビニルベンゼンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳ）、スルホエチルアクリレート又はメタクリレート、スルホプロピルアクリレート又はメタクリレート、及びこれらの水溶性塩、少なくとも１つのホスホナート又はホスファート官能基を有するモノマー、例えば、ビニルホスホン酸等、エチレン性不飽和ホスファートエステル、例えば、ヒドロキシエチルメタクリレートに由来するホスファート（Ｅｍｐｉｃｒｙｌ  ６８３５、Ｒｈｏｄｉａ製）、及びポリオキシアルキレンメタクリレートに由来するもの、及びこれらの水溶性塩、及び２−カルボキシエチルアクリレート（ＣＥＡ）、並びにこれらの混合物からなる群から選択されるアニオン性モノマーに由来するアニオン性モノマー単位が挙げられる。一例では、アニオン性モノマー単位は、アクリル酸、ＡＭＰＳ、ＣＥＡ、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアニオン性モノマーに由来する。別の例では、アニオン性モノマー単位は、アクリル酸に由来する。
【００３５】
ｃ．カチオン性モノマー単位
本発明に好適なカチオン性モノマー単位の非限定的な例としては、以下からなる群から選択されるカチオン性モノマーに由来するカチオン性モノマー単位が挙げられる：α，β−モノエチレン性不飽和カルボン酸のＮ，Ｎ−（ジアルキルアミノ−ω−アルキル）アミド、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルアクリルアミド又は−メタクリルアミド、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルアクリルアミド又は−メタクリルアミド、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピルアクリルアミド又は−メタクリルアミド、及び４−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）ブチルアクリルアミド又は−メタクリルアミド、α，β−モノエチレン性不飽和アミノエステル、例えば、２−（ジメチルアミノ）エチルアクリレート（ＤＭＡＡ）、２−（ジメチルアミノ）エチルメタクリレート（ＤＭＡＭ）、３−（ジメチルアミノ）プロピルメタクリレート、２−（ｔ−ブチルアミノ）エチルメタクリレート、２−（ジペンチルアミノ）エチルメタクリレート、及び２（ジエチルアミノ）エチルメタクリレート、ビニルピリジン、ビニルアミン、ビニルイミダゾリン、単純な酸又は塩基の加水分解によって一級アミン官能基を生じさせるアミン官能基の前駆体であるモノマー、例えば、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、アクリロイル−又はアクリロイルオキシアンモニウムモノマー、例えば、リメチルアンモニウムプロピルメタクリレートクロリド、トリメチルアンモニウムエチルアクリルアミド又は−メタクリルアミドクロリド又はブロミド、トリメチルアンモニウムブチルアクリルアミド又は−メタクリルアミドメチルスルファート、トリメチルアンモニウムプロピルメタクリルアミドメチルスルファート、（３−メタクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウムクロリド（ＭＡＰＴＡＣ）、（３−メタクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウムメチルスルファート（ＭＡＰＴＡ−ＭＥＳ）、（３−アクリルアミドプロピル）トリメチルアンモニウムクロリド（ＡＰＴＡＣ）、メタクリロイルオキシエチル−トリメチルアンモニウムクロリド又はメチルスルファート、及びアクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド；１−エチル−２−ビニルピリジウム又は１−エチル−４−ビニルピリジウムブロミド、クロリド、又はメチルスルファート；Ｎ，Ｎ−ジアルキルジアリルアミンモノマー、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルジアリルアンモニウムクロリド（ＤＡＤＭＡＣ）；ポリ四級化モノマー、例えば、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドクロリド、及びＮ−（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル）トリメチルアンモニウム（ＤＩＱＵＡＴ又はＤＱ）及び２−ヒドロキシ−Ｎ1−（３−（２（（３−メタクリルアミドプロピル）ジメチルアミノ）−アセトアミド）プロピル）−Ｎ1，Ｎ1，Ｎ3，Ｎ3，Ｎ3−ペンタメチルプロパン−１，３−ジアミニウムクロリド（ＴＲＩＱＵＡＴ又はＴＱ）、並びにこれらの混合物。一例では、カチオン性モノマー単位は、四級化アンモニウムモノマー単位、例えば、モノ四級化アンモニウムモノマー単位、ジ四級化アンモニウムモノマー単位、及びトリ四級化アンモニウムモノマー単位を含む。一例では、カチオン性モノマー単位は、ＭＡＰＴＡＣに由来する。別の例では��カチオン性モノマー単位は、ＤＡＤＭＡＣに由来する。更に別の例では、カチオン性モノマー単位は、ＴＱに由来する。
【００３６】
一例では、カチオン性モノマー単位は、以下からなる群から選択されるカチオン性モノマーに由来する：ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジ−ｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノメチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、エチレンイミン、ビニルアミン、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、及びビニルイミダゾール、並びにこれらの混合物。
【００３７】
別の例では、カチオン性モノマー単位は、トリメチルアンモニウムエチル（メタ）アクリレートブロミド、クロリド、又はメチルスルファート、トリメチルアンモニウムエチル（メタ）アクリレートブロミド、クロリド、又はメチルスルファート、トリメチルアンモニウムエチル（メタ）アクリレートブロミド、クロリド、又はメチルスルファート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートベンジルクロリド、４−ベンゾイルベンジルジメチルアンモニウムエチル（メタ）アクリレートブロミド、クロリド、又はメチルスルファート、トリメチルアンモニウムエチル（メタ）アクリルアミドブロミド、クロリド、又はメチルスルファート、トリメチルアンモニウムプロピル（メタ）アクリルアミドブロミド、クロリド、又はメチルスルファート、ビニルベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、クロリド、又はメチルスルファート、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、１−エチル−２−ビニルピリジニウムブロミド、クロリド、又はメチルスルファート、４−ビニルピリジニウムブロミド、クロリド、又はメチルスルファート、及びこれらの混合物からなる群から選択されるカチオン性モノマーに由来する。
【００３８】
ｄ．双極性モノマー単位
本発明に好適な双極性モノマー単位の非限定的な例としては、以下からなる群から選択される双極性モノマーに由来する双極性モノマー単位が挙げられる：スルホベタインモノマー、例えば、スルホプロピルジメチルアンモニウムエチルメタクリレート（ＳＰＥ、Ｒａｓｃｈｉｇ製）、スルホプロピルジメチルアンモニウムプロピルメタクリルアミド（ＳＰＰ、Ｒａｓｃｈｉｇ製）、及びスルホプロピル−２−ビニルピリジニウム（ＳＰＶ、Ｒａｓｃｈｉｇ製）、３−（（３−メタクリルアミドプロピル）ジメチルアンモニオ）プロパン−１−スルホネート（ＳＺ）、ホスホベタインモノマー、例えば、ホスファトエチルトリメチルアンモニウムエチルメタクリレート、カルボキシベタインモノマー、Ｎ−（カルボキシメチル）−３−メタクリルアミド−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパン−１−アミニウムクロリド（ＣＺ）。一例では、双極性モノマー単位は、ＣＺ、ＳＺ、及びこれらの混合物に由来する。
【００３９】
一例では、本発明のポリマーは、グループａ（非イオン性モノマー単位）及びｂ（アニオン性モノマー単位）から選択される少なくとも１つのモノマー単位と、グループｃ（カチオン性モノマー単位）及びｄ（双極性モノマー単位）からなる群から選択される少なくとも１つのモノマー単位とを含んでよい。
【００４０】
一例では、ポリマーは、少なくとも６９．９重量％及び／又は少なくとも７０重量％及び／又は少なくとも７５重量％及び／又は少なくとも８０重量％及び／又は少なくとも８５重量％及び／又は少なくとも９０重量％及び／又は少なくとも９５重量％及び／又は少なくとも９８重量％及び／又は少なくとも９９重量％及び／又は少なくとも９９．５重量％のグループａからのモノマー単位を含む。ポリマーの残部（合計３０．１重量％以下及び／又は３０重量％以下及び／又は２５重量％以下及び／又は２０重量％以下及び／又は１５重量％以下及び／又は１０重量％以下及び／又は５重量％以下及び／又は２重量％以下及び／又は１重量％以下及び／又は０．５重量％以下）は、グループｂ、ｃ、及びｄから選択される１以上のモノマー単位を含む。一例では、ポリマーは、約７０重量％〜約９９．５重量％のグループからａのモノマー単位、約０．１重量％〜約１０重量％のグループｂからのモノマー単位、約０．３重量％〜約２９重量％のグループｃからのモノマー単位を含む。更に別の例では、ポリマーは、約７０重量％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位、合計約０．５重量％〜約３０重量％のグループｂ及びｃからのモノマー単位を含む。
【００４１】
一例では、ポリマーは、約７０重量％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位、約０．１重量％〜約１０重量％のグループｂからのモノマー単位、及び約０．３重量％〜約２９重量％のグループｄからのモノマー単位を含む。更に別の例では、ポリマーは、約７０重量％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位、合計約０．５重量％〜約３０重量％のグループｂ及びｄからのモノマー単位を含む。
【００４２】
一例では、ポリマーは、約７０重量％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位を含み、１００％までの残部は、約０．２重量％〜約２９重量％のグループｃからのモノマー単位、及び約０．３重量％〜約２９重量％のグループｄからのモノマー単位を含む。更に別の例では、ポリマーは、約７０重量％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位、合計約０．５重量％〜約３０重量％のグループｃ及びｄからのモノマー単位を含む。
【００４３】
一例では、ポリマーは、少なくとも０．１重量％及び／又は少なくとも１％及び／又は少なくとも５重量％及び／又は少なくとも７重量％及び／又は少なくとも１０重量％から約２５重量％及び／又は約２０重量％及び／又は約１５重量％のグループｂからのモノマー単位を含む。
【００４４】
一例では、ポリマーは、少なくとも０．１重量％及び／又は少なくとも０．３重量％及び／又は少なくとも１％及び／又は少なくとも５重量％及び／又は少なくとも７重量％及び／又は少なくとも１０重量％から約７５重量％及び／又は約７０重量％及び／又は約６５重量％及び／又は約５５重量％及び／又は約４０重量％及び／又は約３０重量％及び／又は約２５重量％及び／又は約２０重量％及び／又は約１５重量％のグループｃからのモノマー単位を含む。
【００４５】
一例では、ポリマーは、少なくとも０．１重量％及び／又は少なくとも０．３重量％及び／又は少なくとも０．５％及び／又は少なくとも１％及び／又は少なくとも５重量％及び／又は少なくとも７重量％及び／又は少なくとも１０重量％から約７５重量％及び／又は約７０重量％及び／又は約６５重量％及び／又は約５５重量％及び／又は約４０重量％及び／又は約３０重量％及び／又は約２５重量％及び／又は約２０重量％及び／又は約１５重量％のグループｄからのモノマー単位を含む。
【００４６】
別の例では、ポリマーは、３０．１重量％以下の、グループｂ、グループｃ、グループｄ、及びこれらの混合物からなる群から選択されるモノマー単位を含む。
【００４７】
一例では、ポリマーは、グループａからのモノマー単位とグループｂからのモノマー単位とを含んでよい。
【００４８】
一例では、ポリマーは、グループａからのモノマー単位とグループｃからのモノマー単位とを含んでよい。
【００４９】
別の例では、本発明のポリマーは、グループからａのモノマー単位とグループｄからのモノマー単位とを含んでよい。
【００５０】
更に別の例では、本発明のポリマーは、グループｂからのモノマー単位とグループｃからのモノマー単位とを含んでよい。
【００５１】
更に別の例では、本発明のポリマーは、グループｂからのモノマー単位とグループｄからのモノマー単位とを含んでよい。
【００５２】
更に別の例では、本発明のポリマーは、グループｃからのモノマー単位とグループｄからのモノマー単位とを含んでよい。
【００５３】
更に別の例では、本発明のポリマーは、グループａからのモノマー単位、グループｂからのモノマー単位、及びグループｃからのモノマー単位を含んでよい。
【００５４】
更に別の例では、本発明のポリマーは、グループａからのモノマー単位、グループｂからのモノマー単位、及びグループｄからのモノマー単位を含んでよい。
【００５５】
更に別の例では、本発明のポリマーは、グループａからのモノマー単位、グループｃからのモノマー単位、及びグループｄからのモノマー単位を含んでよい。
【００５６】
別の例では、本発明のポリマーは、グループｂからのモノマー単位、グループｃからのモノマー単位、及びグループｄからのモノマー単位を含んでよい。
【００５７】
更に別の例では、本発明のポリマーは、グループａからのモノマー単位、グループｂからのモノマー単位、グループｃからのモノマー単位、及びグループｄからのモノマー単位を含んでよい。
【００５８】
一例では、ポリマー中に存在する場合、グループｂからのモノマー単位及びグループｃからのモノマー単位は、約３：１〜１：３及び／又は約２：１〜１：２及び／又は約１．３：１〜１：１．３及び／又は約１：１かそれ以下、又は約１：１かそれ以上のモル比でポリマー中に存在する。
【００５９】
別の例では、ポリマー中に存在する場合、グループｂからのモノマー単位及びグループｄからのモノマー単位は、約３：１〜１：３及び／又は約２：１〜１：２及び／又は約１．３：１〜１：１．３及び／又は約１：１かそれ以下、又は約１：１かそれ以上のモル比でポリマー中に存在する。
【００６０】
別の例では、ポリマー中に存在する場合、グループｃからのモノマー単位及びグループｄからのモノマー単位は、約３：１〜１：３及び／又は約２：１〜１：２及び／又は約１．３：１〜１：１．３及び／又は約１：１かそれ以下、又は約１：１かそれ以上のモル比でポリマー中に存在する。
【００６１】
更に別の例では、ポリマーは、グループａからのモノマー単位とグループｃからのモノマー単位とを含む。例えば、ポリマーは、アクリルアミドモノマー単位と四級化アンモニウムモノマー単位とを含んでよい。四級化モノマー単位は、モノ四級化アンモニウムモノマー単位、ジ四級化アンモニウムモノマー単位、及びトリ四級化アンモニウムモノマー単位からなる群から選択してよい。一例では、ポリマーは、少なくとも６９．９重量％のグループａからのモノマー単位と、３０．１重量％以下のグループｃからのモノマー単位とを含んでよい。
【００６２】
更に別の例では、ポリマーは、グループａからのモノマー単位とグループｂからのモノマー単位とを含む。例えば、ポリマーは、アクリルアミドモノマー単位とアクリル酸モノマー単位とを含んでよい。一例では、ポリマーは、少なくとも６９．９重量％のグループａからのモノマー単位と、３０．１重量％以下のグループｂからのモノマー単位とを含んでよい。
【００６３】
更に別の例では、ポリマーは、グループｂからのモノマー単位とグループｃからのモノマー単位とを含む。例えば、ポリマーは、アクリル酸、メタクリル酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、カルボキシエチルアクリレート、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアニオン性モノマーに由来するアニオン性モノマー単位と、四級アンモニウムモノマー単位とを含んでよい。四級化アンモニウムモノマー単位は、モノ四級化アンモニウムモノマー単位、ジ四級化アンモニウムモノマー単位、トリ四級化アンモニウムモノマー単位、及びこれらの混合物からなる群から選択される四級化モノマーに由来してよい。一例では、ポリマーは、アクリル酸に由来するアニオン性モノマー単位と、ＭＡＰＴＡＣに由来する四級化アンモニウムモノマー単位とを含む。一例では、ポリマーは、２５重量％以下のグループｂからのモノマー単位と、７５重量％以下のグループｃからのモノマー単位とを含んでよい。
【００６４】
更に別の例では、ポリマーは、グループａからのモノマー単位、グループｂからのモノマー単位、及びグループｃからのモノマー単位を含む。例えば、ポリマーは、アクリルアミドモノマー単位と、アクリル酸、メタクリル酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、カルボキシエチルアクリレート、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアニオン性モノマーに由来するアニオン性モノマー単位と、四級アンモニウムモノマー単位とを含んでよい。四級化アンモニウムモノマー単位は、モノ四級化アンモニウムモノマー単位、ジ四級化アンモニウムモノマー単位、トリ四級化アンモニウムモノマー単位、及びこれらの混合物からなる群から選択される四級化モノマーに由来してよい。一例では、ポリマーは、アクリルアミドに由来する非イオン性モノマー単位と、アクリル酸に由来するアニオン性モノマー単位と、ＭＡＰＴＡＣに由来するカチオン性モノマー単位とを含む。別の例では、ポリマーは、アクリルアミドに由来する非イオン性モノマー単位と、アクリル酸に由来するアニオン性モノマー単位と、ＤＡＤＭＡＣに由来するカチオン性モノマー単位とを含む。更に別の例では、ポリマーは、アクリルアミドに由来する非イオン性モノマー単位と、アクリル酸に由来するアニオン性モノマー単位と、ＴＱに由来するカチオン性モノマー単位とを含む。別の例では、ポリマーは、アクリルアミドに由来する非イオン性モノマー単位と、ＣＥＡに由来するアニオン性モノマー単位と、ＭＡＰＴＡＣに由来するカチオン性モノマー単位とを含む。更に別の例では、ポリマーは、アクリルアミドに由来する非イオン性モノマー単位と、ＡＭＰＳに由来するアニオン性モノマー単位と、ＭＡＰＴＡＣに由来するカチオン性モノマー単位とを含む。一例では、ポリマーは、少なくとも６９．９重量％のグループａからのモノマー単位と、合計３０．１重量％以下のグループｂ及びｃからのモノマー単位とを含んでよい。別の例では、ポリマーは、約７０重量％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位と、０．１重量％〜約３０重量％のグループｂからのモノマー単位と、約０．１重量％〜約３０重量％のグループｃからのモノマー単位とを含んでよい。更に別の例では、ポリマーは、約７０重量％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位と、合計約０．５重量％〜３０重量％のグループｂ及びｃからのモノマー単位とを含んでよい。
【００６５】
更に別の例では、ポリマーは、グループａからのモノマー単位と、グループｃからのモノマー単位と、グループｄからのモノマー単位とを含む。例えば、ポリマーは、アクリルアミドモノマー単位と、四級化アンモニウムモノマー単位と、ＣＺ、ＳＺ、及びこれらの混合物からなる群から選択される双極性モノマー単位とを含んでよい。四級化アンモニウムモノマー単位は、モノ四級化アンモニウムモノマー単位、ジ四級化アンモニウムモノマー単位、トリ四級化アンモニウムモノマー単位、及びこれらの混合物からなる群から選択される四級化モノマーに由来してよい。一例では、ポリマーは、アクリルアミドに由来する非イオン性モノマー単位と、ＭＡＰＴＡＣに由来するカチオン性モノマー単位と、ＣＺに由来する双極性モノマー単位とを含む。別の例では、ポリマーは、アクリルアミドに由来する非イオン性モノマー単位と、ＭＡＰＴＡＣに由来するカチオン性モノマー単位と、ＳＺに由来する双極性モノマー単位とを含む。一例では、ポリマーは、少なくとも６９．９重量％のグループａからのモノマー単位と、合計３０．１重量％のグループｃ及びｄからのモノマー単位とを含んでよい。別の例では、ポリマーは、約７０％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位と、０．１％〜約３０重量％のグループｃからのモノマー単位と、約０．１％〜約３０重量％のグループｄからのモノマー単位とを含んでよい。更に別の例では、ポリマーは、約７０％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位と、合計約０．５％〜３０重量％のグループｃ及びｄからのモノマー単位とを含んでよい。
【００６６】
更に別の例では、ポリマーは、グループａからのモノマー単位と、グループｂからのモノマー単位と、グループｄからのモノマー単位とを含む。例えば、ポリマーは、アクリルアミドモノマー単位と、アクリル酸、メタクリル酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、カルボキシエチルアクリレート、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアニオン性モノマーに由来するアニオン性モノマー単位と、ＣＺ、ＳＺ、及びこれらの混合物からなる群から選択される双極性モノマー単位とを含んでよい。一例では、ポリマーは、アクリルアミドに由来する非イオン性モノマー単位と、アクリル酸に由来するアニオン性モノマー単位と、ＣＺに由来する双極性モノマー単位とを含む。別の例では、ポリマーは、アクリルアミドに由来する非イオン性モノマー単位と、アクリル酸に由来するアニオン性モノマー単位と、ＳＺに由来する双極性モノマー単位とを含む。一例では、ポリマーは、少なくとも６９．９重量％のグループａからのモノマー単位と、合計３０．１重量％のグループｂ及びｄからのモノマー単位とを含んでよい。別の例では、ポリマーは、約７０％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位と、０．１％〜約３０重量％のグループｂからのモノマー単位と、約０．１％〜約３０重量％のグループｄからのモノマー単位とを含んでよい。更に別の例では、ポリマーは、約７０％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位と、合計約０．５％〜３０重量％のグループｂ及びｄからのモノマー単位とを含んでよい。
【００６７】
更に別の例では、ポリマーは、グループａからのモノマー単位と、グループｄからのモノマー単位とを含む。例えば、ポリマーは、アクリルアミドモノマー単位と、ＣＺ、ＳＺ、及びこれらの混合物からなる群から選択される双極性モノマー単位とを含んでよい。一例では、ポリマーは、アクリルアミドに由来する非イオン性モノマー単位と、ＣＺに由来する双極性モノマー単位とを含む。別の例では、ポリマーは、アクリルアミドに由来する非イオン性モノマー単位と、ＳＺに由来する双極性モノマー単位とを含む。一例では、ポリマーは、少なくとも６９．９重量％のグループａからのモノマー単位と、３０．１重量％以下のグループｄからのモノマー単位とを含んでよい。別の例では、ポリマーは、約７０％〜約９９．５重量％のグループａからのモノマー単位と、約０．５％〜約３０重量％のグループｄからのモノマー単位とを含んでよい。
【００６８】
一例では、本発明のポリマーは、非イオン性親水性モノマー単位を含む。好適な親水性モノマー単位の非限定的な例は、以下からなる群から選択される非イオン性親水性モノマーに由来する：α，β−エチレン性不飽和酸のヒドロキシアルキルエステル、α，β−エチレン性不飽和アミド、α，β−エチレン性不飽和モノアルキルアミド、α，β−エチレン性不飽和ジアルキルアミド、ポリ（エチレンオキシド）タイプの水溶性ポリオキシアルキレン部分を有するα，β−エチレン性不飽和モノマー、親水性モノマー又はセグメントの前駆体であるα，β−エチレン性不飽和モノマー、ビニルピロリドン、ウレイドタイプのα，β−エチレン性不飽和モノマー、及びこれらの混合物。一例では、非イオン性親水性モノマー単位は、アクリルアミドに由来する。
【００６９】
別の例では、本発明のポリマーは、非イオン性疎水性モノマー単位を含む。好適な非イオン性疎水性モノマー単位の非限定的な例は、ビニル芳香族モノマー、ビニルハライド、ビニリデンハライド、α，β−モノエチレン性不飽和酸のＣ1〜Ｃ12アルキルエステル、飽和カルボン酸のビニルエステル、飽和カルボン酸のアリルエステル、３〜１２個の炭素原子を含有するα，β−モノエチレン性不飽和ニトリル、α−オレフィン、共役ジエン、及びこれらの混合物からなる群から選択される非イオン性親水性モノマーに由来する。
【００７０】
一例では、ポリマーは、アニオン性モノマー単位を含む。好適なアニオン性モノマー単位の非限定的な例は、以下からなる群から選択されるアニオン性モノマーに由来する：少なくとも１つのカルボン酸官能基を有するモノマー、例えば、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸又は対応する無水物、カルボキシレート官能基の前駆体であるモノマー、少なくとも１つのスルファート又はスルホナート官能基を有するモノマー、少なくとも１つのホスホナート又はホスファート官能基を有するモノマー、エチレン性不飽和ホスファートエステル、及びこれらの混合物。一例では、アニオン性モノマー単位は、アクリル酸、メタクリル酸、２−アクリルアミドー２−メチルプロパンスルホン酸、カルボキシエチルアクリレート、及びこれらの混合物からなる群から選択されるアニオン性モノマーに由来する。
【００７１】
一例では、ポリマーは、カチオン性モノマー単位を含む。好適なカチオン性モノマー単位の非限定的な例は、以下からなる群から選択されるカチオン性モノマーに由来する：アクリロイル−又はアクリロイルオキシアンモニウムモノマー、１−エチル−２−ビニルピリジニウム又は１−エチル−４−ビニルピリジニウムブロミド、クロリド、メチルスルファート、Ｎ，Ｎ−ジアルキルジアリルモノマー、ポリ四級化モノマー、α，β−モノエチレン性不飽和カルボン酸のＮ，Ｎ−（ジアルキルアミノ−ω−アルキル）アミド、α，β−モノエチレン性不飽和アミノエステル、ビニルピリジン、ビニルアミン、ビニルイミダゾリン、単純な酸又は塩基の加水分解によって一級アミン官能基を生じさせるアミン官能基の前駆体であるモノマー、及びこれらの混合物。一例では、カチオン性モノマー単位は、ＭＡＰＴＡＣに由来する。別の例では、カチオン性モノマー単位は、ＤＡＤＭＡＣに由来する。更に別の例では、カチオン性モノマー単位は、２−ヒドロキシ−Ｎ1−（３−（２（（３−メタクリルアミドプロピル）ジメチルアンモニオ）−アセトアミド）プロピル）−Ｎ1，Ｎ1，Ｎ3，Ｎ3，Ｎ3−ペンタメチルプロパン−１，３−ジアミニウムクロリドに由来する。
【００７２】
ポリマーを製造するためのプロセス
本発明のポリマーは、当該技術分野において公知の任意の好適なプロセスにより製造することができる。例えば、ポリマーは、ラジカル重合によって製造してよい。
【００７３】
本発明のポリマーは、バルク、溶液、乳化、又は懸濁重合を含む広範な技術によって製造することができる。重合方法及び重合技術は、概して、参照により本明細書に援用されるＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ），Ｖｏｌ．７，ｐｐ．３６１〜４３１（１９６７）及びＫｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｖｏｌ  １８，ｐｐ．７４０〜７４４，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ），１９８２に記載されている。Ｓｏｒｅｎｓｏｎ，Ｗ．Ｐ．ａｎｄ  Ｃａｍｐｂｅｌｌ，Ｔ．Ｗ．，Ｐｒｅｐａｒａｔｉｖｅ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２ｎｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ），１９６８，ｐｐ．２４８〜２５１も参照されたい。一例では、ポリマーは、水溶性反応開始剤を用いて、フリーラジカル共重合によって製造される。好適なフリーラジカル反応開始剤としては、熱反応開始剤、酸化還元対、及び光化学反応開始剤が挙げられるが、これらに限定されない。酸化還元及び光化学反応開始剤は、約３０℃（８６°Ｆ）未満の温度で開始される重合プロセスに用いることができる。このような反応開始剤は、一般的に、参照により本明細書に援用されるＫｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ），Ｖｏｌ．１３，ｐｐ．３５５〜３７３（１９８１）に記載されている。３０℃以下でラジカルを提供し得る典型的な水溶性反応開始剤としては、過硫酸カリウム／硝酸銀、及びアスコルビン酸／過酸化水素等の酸化還元対が挙げられる。一例では、方法は、４０℃（１０４°Ｆ）超で実施される重合プロセスにおいて熱反応開始剤を利用する。４０℃（１０４°Ｆ）以上でラジカルを提供し得る水溶性反応開始剤を用いてよい。これらとしては、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、及び２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリドが挙げられるが、これらに限定されない。一例では、水溶性出発モノマーは、反応開始剤として２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリドを用いて６０℃（１４０°Ｆ）の水性アルコール溶媒中で重合される。溶媒は、重合反応媒体がゲル化するのを防ぐために、典型的に、少なくとも約１０体積％のアルコールを含有する。このような反応において使用するための好適なアルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、及びブタノール等の低分子量アルコールが挙げられる。
【００７４】
別の技術は、両方とも参照により本明細書に援用される、米国特許第３，３１７，３７０号（Ｋｅｋｉｓｈ、１９６７年５月２日発行）、及び米国特許第３，４１０，８２８号（Ｋｅｋｉｓｈ、１９６８年１１月１２日発行）に記載されているような溶液重合である。このようなプロセスに従って、アクロレイン又は他のアルデヒド性モノマーは、非求核、水溶性、窒素−複素環式重合性モノマー及び酸化還元反応開始剤系と共重合する。次いで、コポリマーを水溶性アミン又は四級アミンと反応させることによって、コポリマーをカチオン性にする。有用な四級アミンを含むアミンとしては、一級、二級、又は三級アミン、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、又は前述のいずれかの部分的若しくは完全に四級化された誘導体、ヒドラジド及びその四級体、例えば、ベタインヒドラジドクロリド、Ｎ−Ｎ−ジメチルグリシンヒドラジド、非対称ジメチルヒドラジド、ポリマー、例えば、尿素とポリアルキレンポリアミンとの反応によって形成されるもの等、グアニジン、ビグアニド、グアニルウレア、モノ及びポリヒドロキシポリアミン、並びにこれらの四級体等が挙げられるが、これらに限定されない。この乳化共重合技術を用いる場合、本明細書に提供する範囲内に分子量を制御する必要がある。
【００７５】
一例では、本発明に係るポリマーを製造する方法は、
ｉ．以下からなる群から選択される２以上のモノマー単位を提供する工程と：
ａ．非イオン性モノマー単位；
ｂ．アニオン性モノマー単位；
ｃ．カチオン性モノマー単位；
ｄ．双極性モノマー単位；及び
ｅ．これらの混合物；
ｉｉ．本明細書に記載する汚れ吸着試験方法に従って測定したとき、少なくとも３８ｍｇの汚れ吸着値を示すポリマーが生成されるように前記２以上のモノマー単位を重合させる工程とを含む。一例では、重合工程は、２以上のモノマー単位又はそれらが由来するモノマーと水とを混合して、モノマー溶液を形成する工程と、前記モノマーを重合させてポリマー溶液を形成する工程とを含む。モノマー溶液及び／又はポリマー溶液は、脱酸素されてもよい。更に、モノマー溶液及び／又はポリマー溶液は、６０℃等の少なくとも２５℃の温度に供して（加熱して）もよい。ポリマーを製造するのに用いられる温度は、本発明に係るポリマーが生成される限り、任意の好適な温度であってよい。モノマー溶液及び／又はポリマー溶液は、反応条件に依存して、モノマー単位をポリマーに重合させるのに十分な時間、例えば、少なくとも１０分間及び／又は少なくとも１８時間、このような温度に供してよい。フリーラジカル反応開始剤等の反応開始剤をモノマー溶液及び／又はポリマー溶液に添加して、モノマー溶液中のモノマー単位（モノマー）を重合させて、本発明のポリマーを生成することができる。ポリマーを製造するために用いられるフリーラジカル反応開始剤の濃度は、本発明に係るポリマーが生成される限り、任意の好適な濃度であってよい。ポリマーを製造するために用いられる様々なモノマー単位（モノマー）の濃度は、本発明に係るポリマーが生成される限り、任意の好適な濃度であってよい。
【００７６】
非限定的な合成例
試料調製
反応開始剤溶液の調製
１０ｍＬの水を、１グラムの２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド（Ｗａｋｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能）（本明細書ではＶ−５０と呼ぶ）と共にフラスコに添加する。この溶液をアルゴンガスでスパージして、酸素を除去する。
【００７７】
モノマーの調製
２−ヒドロキシ−Ｎ1−（３−（２−（（３−メタクリルアミドプロピル）ジメチルアンモニオ）−アセトアミド）プロピル）−Ｎ1，Ｎ1，Ｎ3，Ｎ3，Ｎ3−ペンタメチルプロパン−１，３−ジアミニウムクロリド（本明細書ではＴＱと呼ぶ）の合成。
機械的撹拌機、ガス注入口、冷却器、及び温度計を備えるジャケット付丸底フラスコに、３４０．６グラムのジメチルアミノプロピルメタクリルアミド（ＤＭＡＰＭＡ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）、２３８．８グラムのメチルクロロアセテート（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）、０．５ｇの４−メトキシフェノール（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）、及び４２３グラムのメタノール（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）を添加する。丸底フラスコを７０℃で５時間加熱する。この反応物を室温まで冷却し、次いで、０．５グラムの４−メトキシフェノール（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）及び２２５グラムのジメチルアミノプロピルアミン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）を２時間かけて均等に添加する。２時間後、反応物を２時間かけて６５℃まで加熱し、その後、真空下で５０℃にてメタノールを留去する。これに、６９０グラムの（３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル）トリメチルアンモニウムクロライド（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから６０％水溶液として入手可能）を添加する。温度を２時間、６５〜７０℃で維持する。これら２時間の間、メタノールを除去し、水を添加して、５５重量％水溶液を作製する。更に１時間６５〜７０℃の水中で反応を継続して、ＴＱモノマーを得る。
【００７８】
３−（（３−メタクリルアミドプロピル）ジメチルアンモニオ）プロパン−１−スルホネート（本明細書ではＳＺと呼ぶ）の合成
丸底フラスコに、２６．４グラムの無水アセトニトリル（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）及び１５．５グラムのプロパンスルトン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）を添加し、これを３０分間撹拌する。３０分間後、５６．５グラムのアセトニトリル中２５．６グラムのＤＭＡＰＭＡ溶液を添加する。混合物を撹拌し、３５℃まで加温する。白色の沈殿物が速やかに形成される。白色の沈殿物がバルクの体積を占めたら、液体をデカントする。固体をアセトニトリルで１回洗浄し、再度、デカントによって液体を除去する。次いで、固体を２×体積のジエチルエーテルで洗浄する。次いで、これらを漏斗で濾過し、大量のジエチルエーテルで洗浄する（濾過を介する）。ＮＭＲ構造は、標的分子であるＳＺと一致する。
【００７９】
Ｎ−（カルボキシメチル）−３−メタクリルアミド−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパン−１−アミニウムクロリド（本明細書ではＣＺと呼ぶ）の合成。
丸底フラスコに、１６．５グラムのメチルブロモアセテート（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）、７４グラムのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）、及び１６．５グラムのＤＭＡＰＭＡを添加する。溶液を２５℃で１６時間撹拌し、次いで、撹拌を止める。沈降後、ＴＨＦの上層を廃棄する。下層を５０ｍＬのヘキサン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）で２回洗浄すると、粘稠な物質になる。次いで、物質を１５ｍＬのメタノール（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）に溶解させ、１５０ｍＬのジエチルエーテル（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）に沈殿させる。粘稠な半固体になるまで、沈殿物をジエチルエーテルで数回洗浄する。次いで、それを室温で高真空下で一晩乾燥させる。ＮＭＲ解析用に少量取り出す。中間体の残部を、次の工程まで、塩化カルシウムを収容しているガラス製のデシケータに入れる。
【００８０】
上記で得られた３．３グラムの中間体を１０ｍＬの脱イオン水に溶解させ、２．７ｍＬ／分で直径２．５ｃｍのガラスカラム中の５０ｍＬのＤｏｗｅｘ  Ｍａｒａｔｈｏｎ  Ａ水酸化物交換樹脂（ＶＷＲ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから入手可能）からなるカラムに通す。溶出液を回収し、１３ｍＬの１Ｎ塩酸（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能）を添加する。室温で真空下にて水を乾燥させる。次いで、サンプルを室温で高真空下にて一晩乾燥させる。物質を真空から除去し、ＮＭＲ解析用に少量を取り出す。２．７１ｇの脱イオン水を物質に添加して、最終生成物であるＣＺを形成し、これを水溶液として保存する。
【００８１】
ポリマーの調製
反応容器に、以下の表１の実施例に記載の量のモノマーと４５６ｇの水とを添加する。モノマー、アクリルアミド（本明細書ではＡＡＭと呼ぶ）、アクリル酸（本明細書ではＡＡと呼ぶ）、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド（本明細書ではＤＡＤＭＡＣと呼ぶ）、２−カルボキシエチルアクリレート（本明細書ではＣＥＡと呼ぶ）、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（本明細書ではＡＭＰＳと呼ぶ）及び［３−（メチアクリロイルアミノ）プロピル］トリメチルアンモニウムクロリド（本明細書ではＭＡＰＴＡＣと呼ぶ）は、全てＳｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能である。ＭＡＰＴＡＣは、５０％  ｗ／ｗ溶液として用いられる。ＴＱ、ＳＺ、及びＣＺは、上記で調製した通り用いられる。反応容器を窒素でスパージして系から酸素を除去し、窒素雰囲気を容器内で維持する。反応容器及び内容物を６０℃の温度まで加熱する。
【００８２】
内容物が６０℃に達したら、上記の通り調製したＶ−５０の反応開始剤溶液１ｍＬを１０％溶液として添加する（０．０５６２ｇのＶ−５０（未希釈）を用いる実施例１．１７を除く）。反応を４８時間６０℃で維持する。
【００８３】
以下の表は、製造される本発明のポリマーの非限定的な実施例について記載する。
【００８４】
【表１】
2014529668.tif 000002
【００８５】
【表２】
2014529668.tif 000003
【００８６】
【表３】
2014529668.tif 000004
*  Ｍｉｒａｐｏｌ（登録商標）ＨＳＣ  ３００は、Ｒｈｏｄｉａ  Ｓ．Ａ．（Ｐａｒｉｓ，Ｆｒａｎｃｅ）より入手した。
【００８７】
試験方法
固形分パーセントの測定
空の計量鍋（タブ付のＶＷＲ使い捨てアルミニウム波状皿、ＶＷＲカタログ番号２５４３３−０１０；又は等価な鍋）を±０．１ｍｇ以内まで計量する（重量鍋）。ポリマー溶液、例えば、上記で調製したポリマー溶液のアリコート、２．５±０．５グラムを鍋に入れ、±０．１ｍｇ以内まで計量する（重量鍋＋ポリマー溶液）。鍋及びポリマー溶液を、蓋をしていない８０℃の換気オーブンに１２時間入れる。室温に冷却した後、次いで、鍋及びポリマー固体を±０．１ｍｇ以内まで計量する（重量鍋＋ポリマー固体）。固形分パーセントを以下の通り計算する：
【００８８】
【数１】
2014529668.tif 000005
【００８９】
０．０２％ポリマー溶液の調製
表２に記載する量を用いて、上で調製したポリマー溶液を脱イオン水で０．０２％に希釈する必要があるか、又は０．０２固形分パーセント超である任意の他のポリマー溶液を試験する場合、以下の等式を用いて脱イオン水で０．０２％に希釈する必要がある。
【００９０】
【数２】
2014529668.tif 000006
【００９１】
ポリマー溶液が０．０２固形分パーセント未満である場合、希釈の必要はない。
【００９２】
希釈溶液を保持するのに十分な大きさの受容容器の風袋をはかる。所望の量の元のポリマー溶液を受容容器に添加し、（溶液のみの）重量を±１ｍｇ以内まで記録する（重量ポリマー溶液）。次いで、ポリマー溶液を脱イオン水で０．０２％に希釈し、その重量を０．０１ｇ以内までを記録する（重量ポリマー溶液＋水）。希釈溶液に蓋をし、使用前に時々撹拌しながら２４時間放置して、ポリマーを確実に溶解させる。濃度を以下の通り計算する：    
【００９３】
【数３】
2014529668.tif 000007
【００９４】
ポリマー分子量の決定
ポリマーの分子量は、ＧＰＣ  ＳＥＣ／ＭＡＬＳによって求める。ＨＰＬＣは、室温で２つの線状μＳｔｙｒａｇｅｌ  ＨＴカラムのバンクを備える自動注入器を有するＷａｔｅｒｓ  Ａｌｌｉａｎｃｅ  ２６９５  ＨＰＬＣである。流速は、１．０ｍＬ／分であり、移動相は、０．１％（重量／体積）ＬｉＢｒを含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である。検出器は、トルエンで較正し、移動相において２５Ｋデキストランを用いて正規化したＷｙａｔｔ  Ｄａｗｎ  ＥＯＳ光散乱検出器、及び３０℃のＷｙａｔｔ  Ｏｐｔｉｌａｂ  ｒＥＸ屈折率検出器である。
【００９５】
分析用のサンプルを１〜５ｍｇ／ｍＬの範囲の既知の濃度で調製する。サンプルを、０．２μｍのポリプロピレンメンブレンフィルタを用いて濾過する。注入体積は、１００μＬである。データは、ＡＳＴＲＡ  ５．３．４．１４を用いて収集し、分析する。ｄｎ／ｄｃの値を、１００％の質量回復を想定したＲＩ追跡から計算する。数平均分子量及び多分散指数を計算し、報告する。
【００９６】
汚れ吸着試験
下記の通り調製し、処理した直線状の７．６２ｃｍ×１０．２ｃｍ（３．００インチ×４．００インチ）のハンドシート片を、必要に応じて、７．６２ｃｍ×１０．２ｃｍ（３インチ×４インチ）のダイカッターを用いて切断して、１９ｇ／ｍ2〜３３ｇ／ｍ2の坪量を有するサンプル部分を提供する（この範囲外のサンプル部分は廃棄する）。全ての試料を、任意の縁部から少なくとも１．２７ｃｍ（０．５インチ）の試験材料の一部から得る。ハンドシートに、ボールペン又は同等のマーカーを用いて試料名を記載する。ハンドシートを２１℃±１℃（７０°Ｆ±２°Ｆ）及び相対湿度５０％±２％のコンディショニングされた室内で少なくとも２時間（好ましくは一晩）コンディショニングした後、コンディショニング条件を維持しながら、ハンドシートを±１０ｍｇ以内まで計量する（重量基材）。残りの作業は、２３℃±２℃（７３°Ｆ±３．５°Ｆ）の温度及び相対湿度＜７０％で実験室にて行う。次いで、ハンドシートを格子（６０．３ｃｍ×１２１．３ｃｍ（２３．７５”×４７．７５”）ポリスチレン軽量パネル、Ｐｌａｓｋｏｌｉｔｅ，Ｉｎｃ．，Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，Ｏｈｉｏ製、Ｈｏｍｅ  Ｄｅｐｏｔからモデル番号１４２５００５Ａとして入手可能；又は同等の格子）上に置く。次いで、各ハンドシートを、上記の通り調製した０．０２％のポリマー溶液合計３．８ｍＬ（必要に応じて過飽和を避けるために１〜４回に分けて）で処理するか、又は試験されるポリマー溶液が０．０２％未満である場合、（必要に応じて過飽和を避けるために１〜４回に分けて）各ハンドシートに添加されるポリマー溶液の総量は、以下の等式によって決定される：
【００９７】
【数４】
2014529668.tif 000008
【００９８】
ポリマー溶液をハンドシートの上面（処理した面）にのみ塗布する。ハンドシートを少なくとも部分的に乾燥させるために、塗布と塗布との間に少なくとも１．５時間置く。ポリマー溶液を全て塗布した後、ハンドシートを格子上で少なくとも４時間放置して空気乾燥させる。
【００９９】
ハンドシートが乾燥したら、ハンドシートが３．８１ｃｍ×１０．２ｃｍ（１．５”×４”）の試験ストリップを形成するように、処理した面を対向させて半分に折り畳む。次いで、アコーディオン（扇子）型の折り畳み技術を用いて試験ストリップを５回折り畳み、それぞれ幅約２／３”の６つのセグメントを含む試験ストリップを作製する。
【０１００】
ペトリ皿（ＶＷＲ滅菌ペトリ皿、Ｓｉｍｐｏｒｔ  ｐｌａｓｔｉｃｓ、６０ｍｍ×１５ｍｍ、体積２８ｍＬ、ＶＷＲカタログ＃６０８７２−３０６）にハンドシート名を記載し、±１ｍｇ以内まで計量する（重量皿）。
【０１０１】
次いで、下記汚れ溶液の調製に従って調製したモデル汚れ及び水を収容している蓋付遠心管を撹拌／振盪させて、モデル汚れを水に分散させ、汚れ分散液を形成する。次いで、遠心管の蓋を開けて、試験ストリップの折り畳み部が遠心管の長さに平行になるように、試験ストリップを汚れ分散液に完全に浸漬させる。次いで、直ちに遠心管に再度蓋をし、６０±１秒間ＷＳ  １８０°振盪器内で振盪した。ＷＳ  １８０°振盪器（Ｇｌａｓ−Ｃｏｌ  ＃０９９ＡＷＳ１８０１２）を、１秒毎に試料を１６０〜１７０°反転させるように５０％の速度に設定する。
【０１０２】
振盪後、試験ストリップを、実験室用ピンセットを用いてペトリ皿上で慎重に取り除く。汚れ分散液が全て、元の遠心管又は対応するペトリ皿のいずれかに確実に維持されるように注意しなければならない。「絞り」動作を用いて試験ストリップから汚れ分散液を搾り取り、ペトリ皿に回収する（≧８５％の汚れ分散液を回収しなければならない）。汚れ分散液が試験ストリップから除去されたら、試験ストリップを廃棄する。混合物を回旋させてモデル汚れを水に再分散させた後、残りの汚れ分散液を遠心管からペトリ皿に注いで、不注意でモデル汚れが遠心管に残らないようにする。汚れ分散液を収容しているペトリ皿を、±１ｍｇ以内まで計量する（重量皿+排水）。次いで、サンプルが乾燥するまで、好ましくは一晩、６０℃のベント式実験室用乾燥オーブンにペトリ皿を入れる。試料が乾燥したら、ペトリ皿をオーブンから取り出し、２３℃±２℃（７３°Ｆ±４°Ｆ）まで冷却する。次いで、ペトリ皿を±１ｍｇ以内まで再計量する（重量皿＋乾燥シタ汚レ）。
【０１０３】
汚れ溶液の調製−遠心管（ＶＷＲブランドの、平坦な蓋を備える５０ｍＬ超透明超高性能自立遠心管、ＶＷＲカタログ番号８２０１８−０５２；又は等価な管）に試料名を記載し、±１ｍｇ以内まで計量する（重量バイアル+蓋）。次に、０．１７８４ｇ±０．０００５ｇのモデル汚れ（Ｅｍｐｉｒｉｃａｌ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏ．，７６１６  Ｒｅｉｎｈｏｌｄ  Ｄｒｉｖｅ，Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ  ４５２３７−３２０８から入手可能なＢｌａｃｋ  Ｔｏｄｄ  Ｃｌａｙ）を計量し（重量添加シタ汚レ）、次に遠心管に入れる。脱イオン水、２５．０ｍＬ±０．２ｍＬを、好適なディスペンサを用いて遠心管にゆっくり添加する。脱イオン水を、モデル汚れから埃が舞い上がるのを防ぐために慎重に遠心管に入れる。埃が舞い上がった場合、遠心管を廃棄し、新たな遠心管を準備する。次いで、遠心管を±１ｍｇ以内まで再計量する（重量バイアル＋蓋＋分散液）。
【０１０４】
ハンドシートの調製−ポリマー等の材料の汚れ吸着特性を試験するために、ハンドシートを以下のように調製し、次いで、上記汚れ吸着試験方法において用いる。
【０１０５】
ハンドシートは、繊維性構造体の手製の試料である。ハンドシートは、以下の手順を用いて、標的坪量は２６．８ｇ／ｍ2であるが、１９ｇ／ｍ2以上且つ３３ｇ／ｍ2以下で調製される。
【０１０６】
ａ．パルプの調製−Ｎｏｒｔｈｅｒｎ  Ｓｏｆｔｗｏｏｄ  Ｋｒａｆｔ（ＮＳＫ）パルプのパルプスラリーを以下の通り調製する。±０．０００２ｇまで計量できる化学天秤を用いて、３０ｇのＮＳＫ乾燥ラップ（パルプ）を量り分ける。ＮＳＫ乾燥ラップの重量を記録する。このパルプについて、完全乾燥パルプの割合又は稠度を記録する。２３℃±２℃のＣｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ  Ｗａｔｅｒ（又は以下の特性を有する等価物：合計硬度＝ＣａＣＯ3として１５５ｍｇ／Ｌ；カルシウム含量＝３３．２ｍｇ／Ｌ；マグネシウム含量＝１７．５ｍｇ／Ｌ；ホスファート含量＝０．０４６２）５００ｍＬを２０００ｍＬのポリプロピレンビーカーに入れる。水をビーカーに添加した直後、ビーカー内の水に、計量したＮＳＫ乾燥ラップを添加する。ＮＳＫ乾燥ラップを完全に湿らせた後（約５０〜６０秒間）、濡れたＮＳＫ乾燥ラップを取り出し、濡れたＮＳＫ乾燥ラップを約２ｃｍ2かそれ以下の片の小片に手で引き裂く。濡れたＮＳＫ乾燥ラップの小片をビーカー内の水に戻す。濡れたＮＳＫ乾燥ラップを水に少なくとも１時間、典型的には１〜２時間浸漬する。浸漬期間の最後に、商品名７３〜１８パルプ粉砕機としてＴｅｓｔｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されているパルプ粉砕機又はその等価物の粉砕機タンクに、ビーカーの内容物（水及びパルプ）を移す。必要に応じて、粉砕機を維持、較正、及び洗浄するために製造業者の説明書に従う。粉砕機は、ＴＡＰＰＩ規格Ｔ−２０５を満たさなければならない。ポリエチレン製の洗浄瓶によって送達される更なるＣｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ  ｗａｔｅｒ（又は上記の通り等価な水）を用いて、ビーカーに付着している任意の残りのパルプを洗浄し、粉砕機タンクに取り除く。更なるＣｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ  ｗａｔｅｒ（又は上記の通り等価な水）を粉砕機タンクに添加して、粉砕機タンク中の総体積を合計１５００ｍＬという結果にする。
【０１０７】
次に、パルプ及びＣｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ  ｗａｔｅｒ（又は上記の通り等価な水）（２３℃±２℃）を収容している粉砕機タンクを、粉砕機の台に置き、粉砕機のシャフト及び羽根の下に配置する。粉砕機タンクを、粉砕機の台上の所定の位置にしっかりと固定する。羽根を製造業者の説明書に従って所定の位置まで下げ、固定する。粉砕機タンクの蓋を粉砕機タンクの所定の位置に置く。時限付のスイッチ出口を備える間隔タイマーを正確に１０分間に設定する。粉砕機を作動させ、正確に１０分間動作した後自動的にアラームが鳴り、粉砕機が停止するように設定したアラームを備えるタイマーをスタートさせる。アラームを切る。１０分間の動作が終了した後、１時間以内に粉砕機内でパルプスラリー（pulp slurry）（パルププラスＣｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ  ｗａｔｅｒ（又は上記の通り等価な水））を用いる。ハンドシートを作製するために用いる前に、パルプスラリーを１時間超放置してはならない。
【０１０８】
ｂ．パルプの調合処理−パルプスラリーを上記の通り粉砕機タンク内で調製した後、パルプスラリーを、以下の通りＡｄｉｒｏｎｄａｃｋ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている、Ｎｏｂｌｅ  ａｎｄ  Ｗｏｏｄハンドシート形成機又はプロポーショナー及びハンドシート形成機等のプロポーショナーにおいて調合処理する。
【０１０９】
１９〜２１Ｌのステンレス鋼タンクを有するプロポーショナーに、Ｃｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ  ｗａｔｅｒ（又は上記の通り等価な水）を添加して、タンクを約半分（約９〜１０Ｌ）まで充填する。プロポーショナーの撹拌機を作動させ、撹拌機の速度を２３ｒｐｍ±２ｒｐｍに調整して、パルプスラリーを添加した時点で良好な混合を提供する。タンクに添加されるＣｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ  ｗａｔｅｒ（又は上記の通り等価な水）とパルプスラリーとが均一に混合されることを確認することによって、良好な混合であると定めることができる。次に、タンクに、上で製造したパルプスラリーの完全乾燥パルプ３０ｇの等価物を添加する。パルプスラリーをタンクに添加した後、プロポーショナーの体積目盛を１９Ｌマークに設定する。更にＣｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ  ｗａｔｅｒ（又は上記の通り等価な水）を添加して、液面をプロポーショナーの溶液指示計器のフックの頂部とほぼ等しくする。
【０１１０】
ｃ．ハンドシートの形成−以下の通り、上記プロポーショナー内に存在するパルプスラリーからハンドシートを作製する。
【０１１１】
ハンドシートは、Ａｄｉｒｏｎｄａｃｋ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている３０．５ｃｍ×３０．５ｃｍ（１２”×１２”）のステンレス鋼シート成形型を用いて作製する。まず、シート成形型のデックルボックス（deckle box）における排水弁を開き、デックルボックスから完全に排水する。デックルボックスを洗浄し、混入物のないようにする必要がある。排水弁を閉じ、デックルボックスを開ける。Ｃｉｔｙ  ｏｆ  Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ  ｗａｔｅｒ（又は上記の通り等価な水）の給水を始め、デックルボックスをあふれさせる。フォーミングワイヤ下に任意の気泡を捕捉しないように、粗いデックルボックスワイヤ上に清浄なフォーミングワイヤ（８４Ｍ  ３５．６ｃｍ×３５．６ｃｍ（１４”×１４”）のポリエステルモノフィラメントプラスチック布、Ａｐｐｌｅｔｏｎ  Ｗｉｒｅ  Ｃｏ．から市販）を置く。気泡が残っている場合、デックルボックスを閉じる前に手で穏やかにワイヤをこすることによって除去する。フォーミングワイヤ下の気泡は、除去されていない場合、ハンドシートに穴を開けたり、ハンドシートを本明細書に記載する試験において用いるのに受容できないものにしたりする。
【０１１２】
フォーミングワイヤを水によって完全に濡らした後、デックルボックスを閉じ、鍵をかけ、デックルボックス内のフォーミングワイヤから水を２１．６ｃｍ（８  １／２”）まで上げる。デックルボックスの内側のマークは、この体積を常に示すために用いなければならない。プロポーショナーのサンプル容器を用いて、２５４３ｍＬのパルプスラリーをプロポーショナーからデックルボックス内の水に添加する。穿孔された金属のデックルボックスプランジャを用いて、パルプスラリーの頂部付近からデックルボックス内のパルプスラリーの底部にプランジャを移動させ、３周期完全に上下させることによってパルプスラリーを均一に分布させる。下方に動かす際、フォーミングワイヤに触れてはいけない。３回目の周期後、プランジャを上げ、（波作用をなくすために）パルプスラリー表面の直下にプランジャプレートを保持しながら２秒間一時停止させ、次いで、ゆっくりと引く。パルプスラリーがデックルボックス内で乱れていないことを確認する。
【０１１３】
デックルボックスのドロップ弁の時限付開放を作動させるためにスイッチを押し下げる。ドロップ弁は、デックルボックスが完全に排水された後自動的に閉まる。大部分のユニットは、約２０〜２５秒で完全に排水される。ドロップ弁を閉じた後、デックルボックスを開け、デックルボックスから繊維マット側を上にしたフォーミングワイヤを慎重に取り出す。直ちに、繊維マットを備えるフォーミングワイヤがその上を通過する真空スロット（３３．０ｃｍ×０．１６ｃｍ（１３”×１／１６”）９０°フレア）に表面を有する真空ボックスの表面（真空ボックステーブル）上に、繊維マット側を上にしたフォーミングワイヤを置く。デックルボックスから真空ボックステーブルへのこの移動中、操作者に隣接するフォーミングワイヤの縁部を同じ相対位置に維持する。
【０１１４】
Ａｓｈｃｒｏｆｔ  Ｉｎｃ．から市販されているＡｓｈｃｒｏｆｔ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｇａｕｇｅ  Ｍｏｄｅｌ  １１８９（範囲０〜５０．７９ｋＰａ（０〜１５”Ｈｇ）に従って、１３．５５±１．６９ｋＰａ（４．０±０．５”Ｈｇ）の低レベルの真空ピーク、及び３３．８６±１．６９ｋＰａ（１０．０±０．５”Ｈｇ）の高レベルの真空ピークになるように、真空ボックステーブルの真空弁を設定する。
【０１１５】
真空ボックステーブルに結合している真空ポンプ（５０．０Ｌ／ｓ（１０６ｃｆｍ）で引くＮａｓｈ  Ｈ４ポンプ、モータ−１０ＨＰ、１７４５ｒｐｍ、３Ｐｈ、６０Ｈｚ、ＥＣＭ  Ｉｎｃ．から入手可能）を作動させる。低レベルの真空にする（予真空）。フォーミングワイヤの前縁部（操作者に隣接する縁部）が、真空スロット上に約０．６４〜１．２７ｃｍ（１／４”〜１／２”）延在するように、繊維マット側を上にしたフォーミングワイヤを真空ボックステーブル上に置く。繊維マットを備えるフォーミングワイヤを均一な速度で１±０．３秒真空スロットを横断して引っ張る。真空ゲージは、１３．５５±１．６９ｋＰａ（４．０±０．５”Ｈｇ）をピークとしなければならない。この工程を予真空工程と呼ぶ。
【０１１６】
次に、低レベルの真空を作動させ、高レベル側の真空系を開く。真空スロットの後ろの真空ボックステーブル上に、トランスファーワイヤ（４４Ｍ  ４０．６ｃｍ×３５．６ｃｍ（１６”×１４”）ポリエステルモノフィラメントプラスチック布、Ａｐｐｌｅｔｏｎ  Ｗｉｒｅ  Ｃｏ．から市販、機械方向を示す矢印で印をつけた節玉のある（knobby）側面（シート側）を有する）の節玉のある側を上にして置く。４０．６ｃｍ（１６”）の長さが真空スロットに対して垂直になるように、トランスファーワイヤを真空ボックステーブル上に置く。操作者に隣接しているフォーミングワイヤの縁部を同じ相対位置に維持しながら、慎重に繊維マットを備えるフォーミングワイヤをひっくり返す。トランスファーワイヤの中心に繊維マットを備えるフォーミングワイヤをそっと置いて、トランスファーワイヤの前縁部（操作者に隣接する縁部）が真空スロット上に約０．６４ｃｍ〜１．２７ｃｍ（１／４”〜１／２”）延在するように「サンドイッチ」を形成する。真空スロット上の繊維マットの移動方向は、上記予真空工程中の繊維マットを備えるフォーミングワイヤの移動方向と同一でなければならない。「サンドイッチ」を、均一な速度で１±０．３秒真空スロットを横断して引っ張る。真空スロットは、３３．８６±１．６９ｋＰａ（１０．０±０．５”Ｈｇ）をピークとしなければならない。フォーミングワイヤからトランスファーワイヤまで繊維マットを移動させるこの工程を、移動真空工程と呼ぶ。
【０１１７】
高レベルの真空を閉じ、真空系全体を停止させる。この時点までに、繊維マットはハンドシートになっている。次に、「サンドイッチ」を真空ボックステーブル上に置く。フォーミングワイヤの１つの角部を穏やかに持ち上げ、それを取り除くことによって、ハンドシート及びトランスファーワイヤからフォーミングワイヤを分離して、トランスファーワイヤに付着しているハンドシートを残す。移動真空工程中であるとき、操作者に隣接する布地の縁部をハンドシートと同じ相対位置に維持する。真空スロットを横断する移動方向を示すために、ハンドシートの角部に消えないペン（Ｄｉｃｋ  Ｂｌｉｃｋ  Ａｒｔ  Ｓｕｐｐｌｉｅｓから市販されている水性ペン）で矢印を書く。これは、ハンドシートの機械方向を特定する。
【０１１８】
次に、トランスファーワイヤがドラム乾燥機に隣接し、且つ操作者に隣接するように維持された縁部が最後にはドラム乾燥機に行き着くように、Ａｄｉｒｏｎｄａｃｋ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＥ−１００ドラム乾燥機に、ハンドシートが付着しているトランスファーワイヤを通過させる。ハンドシートがドラム乾燥機に隣接する状態で、ドラム乾燥機にハンドシートが付着しているトランスファーワイヤを再度通過させる。
【０１１９】
乾燥機ドラムを２回目に出た直後、まだ温かい間に、ハンドシートを取り出す。
【０１２０】
形成されるハンドシートの標的坪量は、２６．８ｇ／ｍ2であるが、１９ｇ／ｍ2以上且つ３３ｇ／ｍ2以下が試験に好適である。坪量が１９ｇ／ｍ2未満又は３３ｇ／ｍ2超である場合、パルプの量が少なくなりすぎるか又は多くなりすぎるため、標的坪量は２６．８ｇ／ｍ2であり、１９ｇ／ｍ2以上且つ３３ｇ／ｍ2以下であるハンドシートを製造するためにプロセスを適宜調整する必要がある。
【０１２１】
計算
ペトリ皿に残る残留モデル汚れの量（質量残留汚レ）を計算するために、以下の等式を用いる：
【０１２２】
【数５】
2014529668.tif 000009
残留モデル汚れは、ｍｇで報告する。
【０１２３】
試料に吸着した汚れ（保持された汚れ）の量を計算するために、以下の等式を用いる：    
【０１２４】
【数６】
2014529668.tif 000010
吸着した汚れの量は、ｍｇで報告する。
【０１２５】
保持された汚れの割合（保持された汚れ％）を計算するために、以下の等式を用いる：    
【０１２６】
【数７】
2014529668.tif 000011
【０１２７】
４つの複製において試験を実施し、材料について、吸着した汚れの平均量（汚れ吸着値としても知られている）及び保持された汚れの平均割合（保持された汚れ平均％）を計算する。
【０１２８】
電荷密度試験方法
汚れ吸着ポリマー等のポリマーの電荷密度は、ＢＴＧから入手可能なＭｕｔｅｋ  ＰＣＤ−０４粒子電荷検出器又は等価な機器を用いて測定することができる。ＢＴＧによって提供される以下の指針が用いられる。
【０１２９】
０．１％溶液（０．１ｇポリマー＋９９．９ｇ脱イオン水）（サンプル）で開始する。滴定剤の消費に応じて、必要な場合はポリマー含量を増加又は減少させる。多くのポリマー及び／又は添加剤の電荷密度は、溶液のｐＨに依存するので、最後の希釈前に溶液のｐＨを調整する。ここでは、ｐＨ  ４．５を用いる。
１．サンプル２０ｍＬをＰＣＤ測定セル及び挿入ピストンに入れる。
２．測定セルをピストンで押して、サンプルをＰＣＤに入れ、電極を背面に対向させる。それが背面に接触するまで、ガイドに沿ってセルをスライドさせる。
３．ピストンを上方に引き、逆時計回りに回してピストンを所定の位置に固定する。
４．モータのスイッチを入れる。流動電位がタッチパネル上に示される。信号が安定するまで２分間待つ。
５．逆帯電した滴定剤を用いる（例えば、陽性流動電位を有するカチオン性サンプルの場合、アニオン性滴定剤を用いる）。滴定剤は、０．００１Ｎ  ＰＶＳＫ又は０．００１Ｎ  ＰｏｌｙＤＡＤＭＡＣからなり、ＢＴＧから入手可能である。
６．ＢＴＧから入手可能な自動滴定装置を利用する。適切な滴定剤を選択した後、滴定装置を設定して、全ての気泡を確実に一掃するために１０ｍＬを分配することによって管をすすぐ。
７．サンプルの表面の下に管の先端を配置し、滴定を開始する。電位が０ｍＶに達したときに自動的に停止するよう、自動滴定装置を設定する。
８．滴定剤の消費を記録する。理想的には、滴定剤の消費は、０．２ｍＬ〜１０ｍＬでなければならず、そうでない場合は、ポリマー含量を減少又は増加させる。
９．ポリマーサンプルの第２の２０ｍＬのアリコートで滴定を繰り返す。
１０．電荷要求量（溶液）又は電荷要求量（固体）を計算する；
【０１３０】
【数８】
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ポリマーの電荷要求量（電荷密度）をｍｅｑ／ｇ単位で報告する。
【０１３１】
坪量試験方法
汚れ吸着試験方法において上記の通り直線に切断した７．６２ｃｍ×１０．２ｃｍ（３．００インチ×４．００インチ）の試料の片を、２１℃±１℃（７０°Ｆ±２°Ｆ）及び相対湿度５０％±２％のコンディショニングされた室内で、少なくとも２時間、典型的には一晩コンディショニングする。コンディショニング条件を維持しながら、試料を±１０ｍｇ以内まで計量する（重量基材）。次いで、試料の坪量を以下の通り計算する：
【０１３２】
【数９】
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【０１３３】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らない限り、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ミリメートル」として開示される寸法は、「約４０ミリメートル」を意味するものである。
【０１３４】
任意の相互参照又は関連特許又は出願を含む本明細書に引用した全ての文書は、明示的に除外されるか又は限定されない限り、参照により全文が本明細書に援用される。任意の文書の引用は、それが開示又は請求される任意の発明に関する先行技術であること、又は単独で、若しくは任意の他の参照文献と組合せて、任意のこのような発明を参照、教示、示唆、又は開示することを認めるものではない。更に、本書における用語の任意の意味又は定義が、参照により組み込まれた文献における同一の用語の任意の意味又は定義と相反する限りにおいては、本書においてその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
【０１３５】
本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【国際調査報告】
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