JP2013544318A5

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Publication number: JP2013544318A5
Application number: JP2013542165A
Authority: JP
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2014-10-30
Anticipated expiration: 2031-12-01

Description

本発明は、イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する構造単位を含むポリマーに関し、上記ポリマーは、約５０００以上の数平均分子量を有する。約５０重量％のポリマーの濃度で水に溶解もしくは分散させられる場合、得られる水性組成物は、約７５０センチポアズ以下の粘度を有する。上記ポリマーは、ホモポリマーもしくはコポリマーを含み得る。上記ポリマーは、１種以上のポリオールでグラフト化され得る。上記ポリマーは、ファイバーグラスのための結合剤として使用され得る。イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来するポリマーを使用するという利点は、望ましくないレベルの色を示す上記ポリマーを含む水性組成物（例えば、溶液もしくはエマルジョン）が、上記組成物を過酸化水素で処理することによって低減もしくは除去された色を有し得ることである。
一実施形態において、例えば、以下の項目が提供される。
（項目１）
イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する構造単位を含むポリマーであって、該ポリマーは、約５０００以上の数平均分子量を有し；約５０重量％のポリマーの濃度において水に分散させられる場合、得られる水性組成物は、約７５０センチポアズ以下の粘度を有する、ポリマー。
（項目２）
前記ポリマーは、イタコン酸、イタコン酸無水物、イタコン酸塩およびこれらの混合物の形態にあるイタコン酸のホモポリマーである、項目１に記載のポリマー。
（項目３）
前記ポリマーは、コポリマーであり、該コポリマーは、イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する構造単位および１種以上のＣ _１ −Ｃ _１８アルキル（メタ）アクリレートに由来する構造単位を含み；ここでイタコン酸、その無水物および／もしくはその塩に対する、コポリマーに由来する構造単位の量は、該コポリマーの重量に基づいて、５重量％〜３０重量％である、項目１に記載のポリマー。
（項目４）
前記アルキル基は、直鎖基もしくは分枝鎖基である、項目３に記載のポリマー。
（項目５）
前記アルキル基は、置換されていないか、または１個以上の、ヒドロキシル基、アルコキシ基、もしくはこれらの混合物で置換されている、項目３または項目４に記載のポリマー。
（項目６）
前記ポリマーは、イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する構造単位、およびアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアクリレート、アクリルアミド、Ｃ _１ −Ｃ _１８Ｎ−アルキル（メタ）アクリルアミド、スチレン、置換されたスチレン、ビニルエステル、ビニルアセテート、アクリル酸、アクリル酸のナトリウム塩、アクリルアミドメタンスルホン酸、アクリルアミドメタンスルホン酸のナトリウム塩、マレイン酸、マレイン酸のナトリウム塩、（メタ）アクリロニトリル、またはこれらのうちの２種以上の混合物を含む１種以上のコモノマーに由来する構造単位を含むコポリマーである、項目１に記載のポリマー。
（項目７）
前記ポリマーは、コポリマーを含み、該コポリマーは、イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する構造単位、および１種以上のコモノマーに由来する構造単位を含み、該ポリマーは、該１種以上のコモノマーに由来する構造単位のうちの最大約５０重量％をを含む、項目１に記載のポリマー。
（項目８）
前記ポリマーは、骨格を含み、該骨格は、１種以上のポリオールでグラフト化されている、前記項目のいずれかに記載のポリマー。
（項目９）
イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する前記構造のうちの最大約３０％は、ポリオールでグラフト化されている、項目９に記載のポリマー。
（項目１０）
前記ポリオールは、最大約１０００の分子量を有し、２個以上のヒドロキシル基を含む、項目８または９に記載のポリマー。
（項目１１）
前記ポリオールは、エチレングリコール、グリセロール、１，３−プロパンジオール、デンプン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、スクロース、キシリトール、グルコース、レゾルシノール、カテコール、ピロガロール、グリコール化ウレア、１，４−シクロヘキサンジオール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、もしくはこれらのうちの２種以上の混合物を含む、項目８〜１０のいずれかに記載のポリマー。
（項目１２）
ホモポリマーであって、該ホモポリマーは、イタコン酸、必要に応じて、その無水物もしくは塩の形態にあるイタコン酸に由来する構造単位を含み、該ポリマーは、約５０００〜約１０，０００の範囲の数平均分子量を有し；約５０重量％のポリマーの濃度において水に分散させられる場合、得られる水性組成物は、約７５０センチポアズ以下の粘度を有する、ホモポリマー。
（項目１３）
グラフト化ポリマーであって、該グラフト化ポリマーは、イタコン酸に由来する構造単位を含み、該ポリマーは、約５０００〜約１０，０００の範囲の数平均分子量を有し、該ポリマーは、１種以上のポリオールでグラフト化されており；約５０重量％のポリマーの濃度で水に分散させられる場合、得られる水性組成物は、約７５０センチポアズ以下の粘度を有する、グラフト化ポリマー。
（項目１４）
水性結合剤組成物であって、該組成物は、水、および前記項目のいずれかに記載のポリマーを含む、組成物。
（項目１５）
前記組成物は、モノマーのイタコン酸をさらに含み、該モノマーのイタコン酸の濃度は、最大約１５重量％である、項目１４に記載の組成物。
（項目１６）
前記組成物は、前記ポリマーにグラフト化されていない１種以上のポリオールをさらに含み、該グラフト化されていない１種以上のポリオールの濃度は、最大約３０重量％である、項目１４または１５に記載の組成物。
（項目１７）
前記水性結合剤組成物は、１種以上の、乳化剤、顔料、充填剤、移動阻害補助物質、硬化剤、合体剤、湿潤剤、殺生物剤、可塑剤、有機シラン、消泡剤、着色剤、ワックス、抗酸化剤、もしくはこれらのうちの２種以上の混合物をさらに含む、項目１４〜１６のいずれかに記載の組成物。
（項目１８）
前記水性結合剤組成物は、ホルムアミドの非存在によって特徴づけられる、項目１４〜１７のいずれかに記載の組成物。
（項目１９）
項目１、３〜１１、および１３のいずれかに記載のポリマーを作製するためのプロセスであって、該プロセスは、イタコン酸、またはその無水物もしくは塩、および必要に応じて、１種以上のコモノマーを、１種以上のポリオールの存在下で重合する工程を包含する、プロセス。
（項目２０）
前記重合プロセスは、反応混合物を使用して行われ、該反応混合物は、リン含有促進剤を含む、項目１９に記載のプロセス。
（項目２１）
前記重合反応は完了し、前記ポリマーは、所望されないレベルの色を示し、前記プロセスは、過酸化水素と該ポリマーとを混合して、色を除去するかもしくは所望のレベルへと該色を低減する工程をさらに包含する、項目１９または２０に記載のプロセス。
（項目２２）
ファイバーグラス製品であって、該製品は、硬化したポリマー物質によって一緒に結合されたマット状グラスファイバーを含み、該硬化したポリマー物質は、項目１〜１３のいずれかに記載のポリマーに由来する、製品。
（項目２３）
ファイバーグラス製品であって、該製品は、硬化したポリマー物質によって一緒に結合されたマット状グラスファイバーを含み、該硬化したポリマー物質は、項目１４〜１８のいずれかに記載の水性結合剤組成物に由来する、製品。
（項目２４）
前記コモノマーは、アクリル酸エチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、およびアクリルアミドからなる群より選択される２種以上のコモノマーを含む、項目３に記載のポリマー。
（項目２５）
前記重合の最後における残渣のイタコン酸モノマーは、反応器に充填されるイタコン酸に基づいて、５重量％未満である、項目１９に記載のプロセス。

Claims

イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する構造単位を含むポリマーであって、該ポリマーは、約５０００以上の数平均分子量を有し；該ポリマーの少なくとも５０％は、イタコン酸、イタコン酸無水物、および／またはイタコン酸塩に由来する、ポリマー。
前記ポリマーは、イタコン酸、イタコン酸無水物、イタコン酸塩およびこれらの混合物の形態にあるイタコン酸のホモポリマーである、請求項１に記載のポリマー。
前記ポリマーは、コポリマーであり、該コポリマーは、イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する構造単位および１種以上のＣ_１−Ｃ_１８アルキル（メタ）アクリレートに由来する構造単位を含み；ここでイタコン酸、その無水物および／もしくはその塩に対する、コポリマーに由来する構造単位の量は、該コポリマーの重量に基づいて、５重量％〜３０重量％である、請求項１に記載のポリマー。
前記アルキル基は、直鎖基もしくは分枝鎖基である、請求項３に記載のポリマー。
前記アルキル基は、置換されていないか、または１個以上の、ヒドロキシル基、アルコキシ基、もしくはこれらの混合物で置換されている、請求項３または請求項４に記載のポリマー。
前記ポリマーは、イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する構造単位、およびアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアクリレート、アクリルアミド、Ｃ_１−Ｃ_１８Ｎ−アルキル（メタ）アクリルアミド、スチレン、置換されたスチレン、ビニルエステル、ビニルアセテート、アクリル酸、アクリル酸のナトリウム塩、アクリルアミドメタンスルホン酸、アクリルアミドメタンスルホン酸のナトリウム塩、マレイン酸、マレイン酸のナトリウム塩、（メタ）アクリロニトリル、またはこれらのうちの２種以上の混合物を含む１種以上のコモノマーに由来する構造単位を含むコポリマーである、請求項１に記載のポリマー。
前記ポリマーは、コポリマーを含み、該コポリマーは、イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する構造単位、および１種以上のコモノマーに由来する構造単位を含み、該ポリマーは、該１種以上のコモノマーに由来する構造単位のうちの最大約５０重量％をを含む、請求項１に記載のポリマー。
前記ポリマーは、骨格を含み、該骨格は、１種以上のポリオールでグラフト化されている、請求項１〜７のいずれかに記載のポリマー。
イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する前記構造単位のうちの最大約３０％は、ポリオールでグラフト化されている、請求項８に記載のポリマー。
前記ポリオールは、最大約１０００の分子量を有し、２個以上のヒドロキシル基を含む、請求項８または９に記載のポリマー。
前記ポリオールは、エチレングリコール、グリセロール、１，３−プロパンジオール、デンプン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール、スクロース、キシリトール、グルコース、レゾルシノール、カテコール、ピロガロール、グリコール化ウレア、１，４−シクロヘキサンジオール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、もしくはこれらのうちの２種以上の混合物を含む、請求項８〜１０のいずれかに記載のポリマー。
ホモポリマーであって、該ホモポリマーは、イタコン酸、必要に応じて、その無水物もしくは塩の形態にあるイタコン酸に由来する構造単位を含み、該ポリマーは、約５０００〜約１０，０００の範囲の数平均分子量を有する、ホモポリマー。
グラフト化ポリマーであって、該グラフト化ポリマーは、イタコン酸に由来する構造単位を含み、該ポリマーは、約５０００〜約１０，０００の範囲の数平均分子量を有し、該ポリマーは、１種以上のポリオールでグラフト化されており、該ポリマーの少なくとも５０％は、イタコン酸、イタコン酸無水物、および／またはイタコン酸塩に由来する、グラフト化ポリマー。
水性結合剤組成物であって、該組成物は、水、および請求項１〜１３のいずれかに記載のポリマーを含む、組成物。
前記組成物は、モノマーのイタコン酸をさらに含み、該モノマーのイタコン酸の濃度は、最大約１５重量％である、請求項１４に記載の組成物。
前記組成物は、前記ポリマーにグラフト化されていない１種以上のポリオールをさらに含み、該グラフト化されていない１種以上のポリオールの濃度は、最大約３０重量％である、請求項１４または１５に記載の組成物。
前記水性結合剤組成物は、１種以上の、乳化剤、顔料、充填剤、移動阻害補助物質、硬化剤、合体剤、湿潤剤、殺生物剤、可塑剤、有機シラン、消泡剤、着色剤、ワックス、抗酸化剤、もしくはこれらのうちの２種以上の混合物をさらに含む、請求項１４〜１６のいずれかに記載の組成物。
前記水性結合剤組成物は、ホルムアミドの非存在によって特徴づけられる、請求項１４〜１７のいずれかに記載の組成物。
請求項１、３〜１１、および１３のいずれかに記載のポリマーを作製するためのプロセスであって、該プロセスは、イタコン酸、またはその無水物もしくは塩、および必要に応じて、１種以上のコモノマーを、１種以上のポリオールの存在下で重合する工程を包含する、プロセス。
前記重合プロセスは、反応混合物を使用して行われ、該反応混合物は、リン含有促進剤を含む、請求項１９に記載のプロセス。
前記重合反応は完了し、前記ポリマーは、所望されないレベルの色を示し、前記プロセスは、過酸化水素と該ポリマーとを混合して、色を除去するかもしくは所望のレベルへと該色を低減する工程をさらに包含する、請求項１９または２０に記載のプロセス。
ファイバーグラス製品であって、該製品は、硬化したポリマー物質によって一緒に結合されたマット状グラスファイバーを含み、該硬化したポリマー物質は、請求項１〜１３のいずれかに記載のポリマーに由来する、製品。
ファイバーグラス製品であって、該製品は、硬化したポリマー物質によって一緒に結合されたマット状グラスファイバーを含み、該硬化したポリマー物質は、請求項１４〜１８のいずれかに記載の水性結合剤組成物に由来する、製品。
前記コモノマーは、アクリル酸エチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、およびアクリルアミドからなる群より選択される２種以上のコモノマーを含む、請求項３に記載のポリマー。
前記重合の最後における残渣のイタコン酸モノマーは、反応器に充填されるイタコン酸に基づいて、５重量％未満である、請求項１９に記載のプロセス。
請求項１および３〜７のいずれかに記載のポリマーを作製するためのプロセスであって、該プロセスは、イタコン酸、またはその無水物もしくは塩、および必要に応じて、１種以上のコモノマーを重合する工程を包含する、プロセス。