JP2005036204A - ガラス接着促進剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】30〜99.99重量%の少なくとも1種の酸機能性モノマー単位、0.01〜30重量%の、置換アミドモノマー、シラノールモノマー、またはアミンオキシドモノマー、およびそれらの混合物から成る群から選択される少なくとも1種のコモノマー単位、および0〜50重量%の少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー単位、を含んでなるガラス接着において有効なコポリマー。
【選択図】なし
Description
他の面において、本発明は、ガラス繊維結合またはサイジング組成物または配合物に関する。このガラス繊維結合組成物は、少なくとも1種の酸基を有するポリマーまたはコポリマー、少なくとも1種のカルボキシルコモノマーおよび少なくとも1種の架橋剤を含む。
他の面において、ガラス繊維結合組成物は、一般式 (I) を有する少なくとも1種の酸モノマーから誘導された少なくとも1種の酸基を有するコポリマーを含む:
コポリマー結合剤組成物で処理したガラス繊維および他の不織材料は、ロールまたはバットの形態の熱および/または音の絶縁材として;屋根材料およびフローリング製品、天井タイルおよびフローリングタイルの強化用マットとして;印刷回路板およびバッテリーセパレーターのマイクロガラスをベースとする支持体として;フィルター素材およびテープ素材として;および非セメントおよびセメントの両方の組積造コーティング中の強化材として有効である。
コポリマー組成物
実施例1.
200 gの水および244 gのイソプロパノール (C3H8O) を含有する反応器を85℃に加熱した。295 gのアクリル酸 (C3H4O2) および4.1 gのN,N−ジメチルアクリルアミドを含有するモノマー溶液を、3.0時間かけて反応器に添加した。100 gの蒸留水の中に15 gの過硫酸ナトリウム (Na2S2O8) を含有する開始剤溶液を、3.5時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85℃に保持した。次いでディーン−スタークトラップを使用して、イソプロパノールを蒸留した。
200 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85℃に加熱した。295 gのアクリル酸および5 gのビニルトリイソプロポキシシラン (GE Silicones、米国コネチカット州ウィルトンからCoat O Sil(商標)1706として入手可能である) を含有するモノマー溶液を、3.0時間かけて反応器に添加した。100 gの蒸留水の中に15 gの過硫酸ナトリウムを含有する開始剤溶液を、3.5時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85℃に保持した。次いでディーン−スタークトラップを使用して、イソプロパノールを蒸留した。イソプロポキシシランはビニル連鎖を介してコポリマーに結合する。しかしながら、それは反応間に加水分解して、シラノール基およびイソプロパノールを生成する。生成したイソプロパノールを開始装入物に添加したイソプロパノールの残部とともに蒸留する。追加の水を反応に添加して、それを50%の固形分に希釈する。
200 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85℃に加熱した。295 gのアクリル酸および5 gのビニルトリエトキシシラン (GE Silicones、米国コネチカット州ウィルトンからSilquest(商標)A−151 Silaneとして入手可能である) を含有するモノマー溶液を、3.0時間かけて反応器に添加した。100 gの蒸留水の中に15 gの過硫酸ナトリウムを含有する開始剤溶液を、3.5時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85℃に保持した。次いでディーン−スタークトラップを使用して、イソプロパノールを蒸留した。ビニルトリエトキシシランはビニル連鎖を介してコポリマーに結合する。しかしながら、それは反応間に加水分解して、シラノール基およびエタノールを生成する。生成したエタノールを開始装入物に添加したイソプロパノールの残部とともに蒸留する。追加の水を反応に添加して、それを50%の固形分に希釈する。
200 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85℃に加熱した。295 gのアクリル酸および5 gの4−ビニルピリジンを含有するモノマー溶液を、3.0時間かけて反応器に添加した。100 gの蒸留水の中に15 gの過硫酸ナトリウムを含有する開始剤溶液を、3.5時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85℃に保持した。次いでディーン−スタークトラップを使用して、イソプロパノールを蒸留した。次いでモリブデン酸ナトリウム (Na2MoO4・2H2O) の存在下に過酸化水素でポリマーを処理することによって、ビニルピリジン部分をアミンオキシドに酸化した。
ガラスに対する接着試験手順は、次の通りである。10%のポリマー溶液をガラス顕微鏡スライド上にスプレーする。溶液から水が蒸発して、各スライド上にポリマーフィルムが形成する。フィルムの形成前後に、ガラススライドを秤量する。次いでスライドを1.0% NaOH溶液中に10分間浸漬し、次いで乾式させる。ガラススライド上になお存在するポリマーの量により、または1.0% NaOH溶液中に溶解したポリマーの量を分析することによって、ガラスに対する接着の有効性を測定することができる。
300 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85℃に加熱した。295 gのアクリル酸および40 gのメチルメタクリレートおよび4 gのビニルメトキシシランを含有するモノマー溶液を、3.0時間かけて反応器に添加した。100 gの蒸留水の中に15 gの過硫酸ナトリウムを含有する開始剤溶液を、3.5時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85℃に保持した。次いでディーン−スタークトラップを使用して、イソプロパノールを蒸留した。ビニルメトキシシランはビニル連鎖を介してコポリマーに結合する。しかしながら、それは反応間に加水分解して、シラノール基およびメタノールを生成する。生成したメタノールを開始装入物に添加したイソプロパノールの残部とともに蒸留する。追加の水を反応に添加して、それを50%の固形分に希釈する。
300 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85℃に加熱した。295 gのアクリル酸および60 gのメチルメタクリレートを含有するモノマー溶液を、3.0時間かけて反応器に添加した。100 gの蒸留水の中に15 gの過硫酸ナトリウムを含有する開始剤溶液を、3.5時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85℃に保持した。次いでディーン−スタークトラップを使用して、イソプロパノールを蒸留した。追加の水を反応に添加して、それを50%の固形分に希釈する。
300 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85℃に加熱した。295 gのアクリル酸および20 gのメチルメタクリレートおよび4 gのビニルエトキシシランを含有するモノマー溶液を、3.0時間かけて反応器に添加した。100 gの蒸留水の中に15 gの過硫酸ナトリウムを含有する開始剤溶液を、3.5時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85℃に保持した。次いでディーン−スタークトラップを使用して、イソプロパノールを蒸留した。ビニルエトキシシランはビニル連鎖を介してコポリマーに結合する。しかしながら、それは反応間に加水分解して、シラノール基およびエタノールを生成する。生成したエタノールを開始装入物に添加したイソプロパノールの残部とともに蒸留する。追加の水を反応に添加して、それを50%の固形分に希釈する。
300 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85℃に加熱した。295 gのアクリル酸および30 gのスチレンを含有するモノマー溶液を、3.0時間かけて反応器に添加した。100 gの蒸留水の中に15 gの過硫酸ナトリウムを含有する開始剤溶液を、3.5時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85℃に保持した。次いでディーン−スタークトラップを使用して、イソプロパノールを蒸留した。追加の水を反応に添加して、それを50%の固形分に希釈する。
疎水性的に変性されたコポリマーを製造する水性プロセス
300 gの水、42 gの無水マレイン酸および0.025 gの硫酸アンモニウム第1鉄六水和物を反応器中で95℃に加熱した。280 gのアクリル酸および23.7 gのスチレンの混合物を4時間かけて反応器に添加した。同時に、100 gの水中の12.0 gの過硫酸ナトリウム溶液、75 gの35%過酸化水素溶液を反応器に4.5時間かけて添加した。反応器の温度を95℃に2時間維持し、その後ポリマーの透明な淡黄色溶液が得られた。
実施例11.
疎水性コポリマーを含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例7のポリマー 20
トリエタノールアミン 5
水 75
ガラス接着部分をもつ疎水性コポリマーを含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例6のポリマー 20
グリセロール 4
水 76
疎水性添加剤として界面活性剤を含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例9のポリマー 20
トリエタノールアミン 5
7モルのエトキシル化をもつC12-15アルコール
(界面活性剤) 10
水 65
ガラス接着部分をもつ疎水性コポリマーおよび腐蝕抑制剤を含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例6のポリマー 20
グリセロール 4
シュウ酸錫 (腐蝕抑制剤) 1
水 76
疎水性コポリマーを含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例7のポリマー 20
トリエタノールアミン 5
酒石酸 (pHを低下させるため) 10
水 65
アクリル酸ホモポリマーおよび添加剤として疎水性コポリマーを含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例7のポリマー 2
澱粉 5
アクリル酸のホモポリマー (Alco Chemical、米国
テネシー州チャッタヌーガからAlcosperse(商標)
602Aとして入手可能である) 20
水 73
アクリル酸ホモポリマーおよび添加剤として疎水性エマルジョンコポリマーを含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
エチレン酢酸ビニルコポリマー (Vinarnul
Polymers、米国サウスカリフォルニア、エノリー
からResyn(商標)1971) 2
グリセロール 5
アクリル酸のホモポリマー (Alco Chemical、米国
テネシー州チャッタヌーガからAlcosperse(商標)
602Aとして入手可能である) 20
水 73
アクリル酸ホモポリマーおよび添加剤として疎水性エマルジョンコポリマーを含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
オルガノシリコーン (Dow Corning、米国ミシガ
ン州ミドランドからDow Corning(商標)2−9034
として入手可能である) 2
グリセロール 5
アクリル酸のホモポリマー (Alco Chemical、米国
テネシー州チャッタヌーガからAquatreat(商標)
900Aとして入手可能である) 20
水 73
アクリル酸ホモポリマーおよび添加剤として疎水性コポリマーを含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
ナトリウムメチルシルコネート (Dow Corning、
米国ミシガン州ミドランドからDow Corning(商標)
772として入手可能である) 1
トリエタノールアミン 8
アクリル酸のホモポリマー (Alco Chemical、米国
テネシー州チャッタヌーガからAlcosperse(商標)
602Aとして入手可能である) 20
水 71
アクリル酸ホモポリマーおよび添加剤として疎水性エマルジョンコポリマーを含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
スチレン−アクリレート乳濁液 (Chemical Company、
米国ミシガン州ミドランドからRAP 810NAとして
入手可能である) 5
グリセロール 8
アクリル酸のホモポリマー (Alco Chemical、米国
テネシー州チャッタヌーガからAquatreat(商標)
900Aとして入手可能である) 18
水 68
疎水性添加剤としてアニオン界面活性剤を含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例9のポリマー 20
トリエタノールアミン 5
3モルのエトキシル化サルフェートをもつC12-15
アルコール (界面活性剤) 10
水 65
疎水性エマルジョンコポリマーを含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
スチレン−アクリレート乳濁液 (Johnson Polymer、
米国ウィスコンシン州スターバントからIoncryl
(商標)90) 20
グリセロール 8
水 72
アクリル酸ホモポリマーおよび添加剤として疎水性エマルジョンコポリマーを含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
メタクリル酸−エチルアクリレートコポリマー
(Alco Chemical、米国テネシー州チャッタヌーガ
からAlcogum(商標)L15として入手可能である) 5
グリセロール 8
アクリル酸のホモポリマー (Alco Chemical、米国
テネシー州チャッタヌーガからAquatreat(商標)
900Aとして入手可能である) 18
水 68
分子モデリングを使用して、アクリル酸および共スチレン (7.5モル%) のコポリマーの溶解パラメーターを計算した。下記表2に記載されている溶解パラメーターは、コポリマーの水溶性の推定値を与える。
分子モデリングを使用して、pH 3におけるアクリル酸の種々のコポリマーの溶解パラメーターを計算した。モデルにしたコポリマーおよびそれらの関連する溶解パラメーターを下記表3に記載する。
アクリル酸−メチルメタクリレートのコポリマーとアクリル酸のホモポリマーとの疎水性の比較
剥離剤として界面活性剤を含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例9のポリマー 20
トリエタノールアミン 5
スルホコハク酸ナトリウムのジオクチルエステル
(Cytec Industries、ニュージャージー州ウェスト
パターソンからAerosol(商標)OT 100として入手
可能である) 1
水 74
剥離剤として界面活性剤を含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例9のポリマー 20
トリエタノールアミン 5
350 csのジメチルポリシロキサン流体のシリコーン
乳濁液 (Wacker Chemical Corp.、ミシガン州アドリ
アンからSWS−231として入手可能である) 1
水 74
ガラスの浸出を最小とする添加剤を含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例9のポリマー 20
トリエタノールアミン 5
ZnCO3 2
水 73
pH調節のための酸を含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例9のポリマー 20
トリエタノールアミン 5
ホウ酸 2
水 73
酸腐蝕抑制剤を含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例8のポリマー 20
トリエタノールアミン 5
ホウ酸エステル腐蝕抑制剤 (Uniqema、ニュー
ジャージー州パターソンからMonacor BEとして
入手可能である) 1
水 74
酸腐蝕抑制剤/ガラス浸出防止剤を含有するガラス繊維サイジング組成物
成分 重量%
実施例7のポリマー 20
トリエタノールアミン 5
ケイ酸ナトリウム (SiO2/Na2O) (PQ Corporation、
ペンシルベニア州ベルウィンからN(商標)Sodium
Silicateとして入手可能である) 1
水 74
Claims (12)
- 30〜99.99重量%の少なくとも1種の酸機能性モノマー単位、
0.01〜30重量%の、置換アミドモノマー、シラノールモノマー、またはアミンオキシドモノマー、およびそれらの混合物から成る群から選択される少なくとも1種のコモノマー単位、および
0〜50重量%の少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー単位、
を含んでなるガラス接着において有効なコポリマー。 - 少なくとも1種の酸機能性モノマー単位が、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、2‐アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、 (メタ) アリルスルホン酸、 (メタ) アリルオキシベンゼンスルホン酸またはそれらの混合物をさらに含んでなる、請求項1に記載のコポリマー。
- 請求項1〜2のいずれかに記載のコポリマーと、架橋剤とを含んでなるガラス繊維サイジング組成物。
- 30〜99.99重量%の少なくとも1種の酸機能性モノマー単位、
0.01〜30重量%の、置換アミドモノマー、シラノールモノマー、アミンオキシドモノマー、およびそれらの混合物から成る群から選択される少なくとも1種のモノマー単位、並びに
0〜50重量%の少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー単位、
を含んでなるコポリマー結合剤組成物をその上に直接付着して有するシリコンをベースとする支持体。 - プラスチック、石膏、コンクリート、木材および/またはクロスにおいて補強材として使用するためのガラス繊維をさらに含んでなる請求項6に記載のシリコンをベースとする支持体。
- 一般式 (I) :
を有する少なくとも1種の酸モノマー;
並びに
一般式 (II) :
を有する疎水性コモノマー:
から誘導される少なくとも1種の酸基を有するコポリマー;
架橋剤;
を含んでなるガラス繊維サイジング組成物。 - 酸化防止剤/還元剤、乳化剤、染料、顔料、油、充填剤、着色剤、硬化剤、移動防止助剤、殺生物剤、可塑剤、蝋、消泡剤、カップリング剤、熱安定剤、難燃剤、酵素、湿潤剤、滑剤およびそれらの組み合わせから成る群から選択される1種または2種以上の添加剤をさらに含んでなる、請求項8に記載のガラス繊維サイジング組成物。
- 腐蝕抑制剤、疎水性添加剤、ガラスの浸出を減少させる添加剤、剥離剤、pHを低下させる酸およびそれらの組み合わせから成る群から選択される1種または2種以上の添加剤をさらに含んでなる請求項8〜9のいずれかに記載のガラス繊維サイジング組成物。
- 酸機能性モノマーおよび疎水性モノマーを水溶液に添加し、
開始剤を添加してモノマーの重合を実施し、そして
モノマーを重合させて、水溶液中で疎水性溶液コポリマーを生成させる、
ことを含んでなる、疎水性溶液コポリマーを製造する水性プロセス。 - 少なくとも1種のカルボン酸モノマーから誘導された少なくとも1種の酸基を有するポリマー、
1種または2種以上の架橋剤、および
1種または2種以上の添加剤、
を含んでなるガラス繊維サイジング組成物。 - 前記1種または複数の添加剤が腐蝕抑制剤、疎水性添加剤、ガラスの浸出を減少させる添加剤、剥離剤、pHを低下させる酸およびそれらの組み合わせをさらに含んでなる、請求項10に記載の1種または2種以上の添加剤。
- 前記1種または複数の添加剤が少なくとも1種または2種以上の疎水性添加剤である、請求項10〜11のいずれかに記載の1種または2種以上の添加剤。
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