JP2003510442A5

JP2003510442A5 -

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Publication number: JP2003510442A5
Application number: JP2001526867A
Authority: JP
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2020-09-25

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品であって、超吸収性ポリアクリレートポリマーコーティング組成物によって被覆された前記物品の少なくとも１の表面を有し、前記コーティング組成物が、
(i) 前記コーティング組成物が前記少なくとも１の表面に適用されると硬化して超吸収性ポリアクリレートポリマーを形成する、水溶液中の水溶性超吸収性ポリアクリレートポリマー前駆体；
(ii) ポリマー溶液又は分散体である粘性変性剤；及び、
(iii) 前記超吸収性ポリアクリレートポリマー及び前記粘性変性剤と相溶性の、水溶液中のフィルム形成性バインダー
を含み、ここで、前記フィルム形成性バインダーは、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ、ポリマーラテックス又はこれらの混合物からなる群より選択され、及び前記超吸収性ポリアクリレートポリマーは、最初の乾燥質量の少なくとも５０倍の膨潤容量を有する、物品。
【請求項２】前記物品が、テープ、マット、ファブリック、粗糸、繊維ストランド、ラミネート、シート、ロッド及びケーブルからなる群より選択される、請求項１に記載の物品。
【請求項３】前記物品が、成形品、織布、スクリム、木材及び紙製品、並びに構造材料からなる群より選択される、請求項１に記載の物品。
【請求項４】前記物品が、繊維補強材を含む、請求項１に記載の物品。
【請求項５】繊維補強材が、ガラス繊維、ポリマー繊維、炭素繊維、天然繊維、及びこれらの混合物からなる補強繊維の群より選択される、請求項４に記載の物品。
【請求項６】補強繊維が、アラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及びこれらの組合せからなる群より選択されるポリマー繊維を含む、請求項５に記載の物品。
【請求項７】ポリマー繊維が、アラミド繊維を含む、請求項６に記載の物品。
【請求項８】前記超吸収性ポリアクリレートポリマーコーティング組成物が、最初の１分間で、乾燥コーティング組成物のグラム当たり、脱イオン水５０ｇ〜３４０ｇの膨潤率を有する、請求項１に記載の物品。
【請求項９】前記超吸収性ポリアクリレートポリマーコーティング組成物が、最初の１分間で、乾燥コーティング組成物のグラム当たり、塩水３３ｇ〜６６ｇの膨潤率を有する、請求項１に記載の物品。
【請求項１０】前記超吸収性ポリアクリレートポリマーコーティング組成物が、最初の１分間で、乾燥コーティング組成物のグラム当たり、水１２６ｇの膨潤率、及び、乾燥コーティング組成物のグラム当たり、塩水５０ｇの膨潤率を有する、請求項１に記載の物品。
【請求項１１】前記粘性変性剤が、アクリルアミドポリマーである、請求項１に記載の物品。
【請求項１２】前記超吸収性ポリアクリレートポリマーコーティング組成物が、さらに湿潤剤を含む、請求項１に記載の物品。
【請求項１３】水溶性超吸収性ポリアクリレートポリマー前駆体が、ポリ(アクリル酸)のアルカリ塩及びアルカリ金属塩からなる群から選択される、請求項１に記載の物品。
【請求項１４】前記超吸収性ポリアクリレートポリマーコーティング組成物が、前記物品の表面全体を被覆する、請求項１に記載の物品。
【請求項１５】物品であって、超吸収性ポリアクリレートポリマーコーティングによって被覆された前記物品の少なくとも１の表面を有し、前記コーティング組成物が、
(i) 前記コーティング組成物が前記少なくとも１の表面に適用されると硬化して超吸収性ポリアクリレートポリマーを形成する、水溶液中の水溶性超吸収性ポリアクリレートポリマー前駆体；
(ii) ポリマー溶液又は分散体である粘性変性剤；
(iii) 潤滑剤；及び
(iv) 前記超吸収性ポリアクリレートポリマー及び前記粘性変性剤と相溶性の、水溶液中のフィルム形成性バインダー
を含み、ここで、前記超吸収性ポリアクリレートポリマーは、最初の乾燥質量の少なくとも５０倍の膨潤容量を有する、物品。

流体コーティングを適用するための方法は、繊維又はケーブルを、例えば、樹脂浴中において、フラッディング(flooding)又はディップして、過剰の樹脂を除去し、処理された表面の上にしっかりした(consistent)層を形成することを含んでもよい。ストランド、粗糸又はケーブルの場合、製品は連続フィラメントの形であるので、ストリッパーダイを通過させて過剰の樹脂を除去し得る。これとは別に、コーティングを物品の表面の上にスプレーしてもよい。良好な適用範囲及び水浸透からの保護を十分に提供する厚さのコーティング層を形成するために、コーティング組成物は、コーティング装置に１回通すことで物品に適切にコーティングできるような十分な厚さである必要がある。しかしながら、厚さに加えて、組成物は、物品の表面上に均一なコーティングを容易に形成でき、及び、コーティング装置、色素口又はポリマーコーティングされた繊維物品を製造するために使用される他の機械類の詰まりを防止するための、十分な流動能力を有しなければならない。当該技術において伝統的に、組成物にコーティングしている流体の粘性を修正するために、凝集ポリマー又はデンプンのような乾燥微粒子成分が、使用される。このような組成物における困難性は、この固体成分の添加後に得られた組成物が、同質でないことにある。さらに、この組成物は、可変レベルの粒子材料を含み、これは取扱いが困難になり、かつ、組成物の延展性を損なう。

本発明の組成物でコーティングされる物品は、繊維補強材、例えば、ガラス繊維、ポリマー繊維、炭素繊維、天然繊維又はその混合物を含んでもよい。好ましくは、ポリマー繊維は、アラミド繊維、ナイロン繊維、ケブラー繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維及びその組み合わせからなる群から選ばれる１種以上の繊維を含む。これらの繊維材料は、連続又はチョップド繊維、ストランド又はペレットの形態の繊維、ストランド又は粗糸；ガラス、ポリマー又は天然繊維を含有するテープ、マット及びファブリック；プルトルーデッド(pultruded)ロッド又はケーブル、ラミネート及び他の成形品のようなコンポジットの形で使用されてもよい。さらに、コーティングは、水浸透に耐性である表面を要する物品、例えば、光ファイバーケーブルにおいて齧歯動物保護のために使用される波状の金属管及びテープの表面に適用されてもよい。さらに、超吸収性コーティングは、従来の補強材を含まないが、なおもこのコーティングの優れた水吸収保護特性の恩恵を受ける物品の表面に適用されてもよい。例えば、成形品、織布、スクリム、木材及び紙製品及びスチールビームのような構造材料は、多く物品の中で、本発明の適用によって保護増強されてもよい。

他の態様として、上述の第１カテゴリにおける繊維補強材製品の例は、繊維形成材料、例えば、ガラス、炭素、ポリマー又はその混合物から製造されるストランド又は粗糸を含む。これらの製品に対するコーティング製剤は、好ましくは少量の潤滑剤を含む。
本発明のコーティングの耐水特性は、無毒で環境的に安全な超吸収性ポリマー前駆体の溶液と、基体物品をコーティングするために使用するバインダー樹脂とを結合することによって得られる。この前駆体によって形成される超吸収性ポリマーは、意外にも高い水吸収容量を有し、同時に、架橋性の増加によって硬化したコーティングにおける高ゲル強度を維持する。前述の通り、このポリマーは、非常に多量の水を吸収することによって、独特の耐水性を提供する。水が、保護されるべき物品のコーティングされた表面と接触するように、コーティングは、水を吸収し、かつ、大量に膨潤する。水を吸収することによって、コーティングは、効果的に水分を逃がし、及びそれによって、コーティングが保護されている物品の内部表面と接触しないようにする。その結果、敏感な内部表面は、乾燥したままになり、浸水劣化(waterlogging deterioration)から保護される。本発明のコーティングは、コーティング層の下に水分浸透することを防ぐために水を吸収することによって、独特の耐水性保護を達成する。この機能は、当該技術においてより一般に知られたバリヤーコーティングにより、つまり、不浸透性のバリヤーを形成して基体を保護することによって達成される保護のタイプとは、明らかに異なる。

実施例４−５
本発明のコーティングを、補強繊維材料、例えば、ストランド又は粗糸に適用される場合の有効性を測定するために更に調査した。ガラス補強繊維のストランドを、このコーティングでコーティングし、時間に対する膨潤割合を、コーティング及び繊維の合計質量に基づいて計算し、測定した。比較のため、乾燥した粒状のコーティングでコーティングされたストランドを、コーティングの膨潤率を測定するために試験した。実施例４において、補強材を脱イオン水に浸漬した。実施例５に対し、補強材を、１質量％塩化ナトリウム溶液に暴露した。得られた結果を、以下の表１及び２に示す：