JP5876070B2

JP5876070B2 - イタコン酸に由来するポリマー

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Publication number: JP5876070B2
Application number: JP2013542165A
Authority: JP
Inventors: ジョンタ−ユアンライ，; ゲイリーエー．アンデル，; ティチョウ，
Original assignee: ルブリゾルアドバンスドマテリアルズ，インコーポレイテッド
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2031-12-01
Also published as: CN103270059B; KR101847482B1; BR112013013274B1; JP2013544318A; CN103270059A; US8901223B2; ES2677697T3; EP2646483B1; US20130248753A1; WO2012075245A1; BR112013013274A2; KR20130129230A; EP2646483A1

Description

（技術分野）
本発明は、イタコン酸に由来するポリマーに関する。より詳細には、本発明は、ファイバーグラスのための結合剤として有用な、イタコン酸に由来する構造単位を含むポリマーに関する。

（背景）
繊維状ガラス断熱製品は、一般に、硬化された熱硬化性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（ｍａｔｔｅｄｇｌａｓｓｆｉｂｅｒ）を含む。ガラスの溶融ストリームは、ランダムな長さのファイバーへと引き伸ばされ、移動コンベヤの上にマットとして無作為に置かれる形成チャンバへと吹き込まれる。上記ファイバーは、上記形成チャンバにおいて移動中である間および引き伸ばし操作から未だ冷めていない間に、水性結合剤がスプレーされる。ホルムアルデヒドベースの結合剤が、代表的には使用される。上記グラスファイバーの余熱および上記形成操作の間に上記繊維状マットを通る空気流は、一般に、上記結合剤から大部分〜全ての水を揮発させ、それによって、上記ファイバー上に上記結合剤の残りの成分を粘性もしくは半粘性の固体量の多い液体として残すのに十分である。次いで、上記被覆された繊維状マットは、上記形成チャンバから、例えば、加熱空気が上記マットを通じて吹き込まれて、上記結合剤を硬化させ、上記グラスファイバーを一緒に硬く結合させる硬化オーブンへと、移動させられる。

ファイバーグラス断熱製品において有用な結合剤は、一般に、硬化していない状態において低い粘性であるが、硬化される場合に、グラスファイバーの硬い熱硬化性ポリマーマットを形成する特徴を必要とする。低い結合剤粘性は、硬化していない状態において、上記マットを正しくサイズ合わせすることを可能にするために必要とされる。または、種々の結合剤は、粘着性もしくはねばねばする傾向にあり、従って、それらは、上記形成チャンバ壁でファイバーの蓄積をもたらす。この蓄積したファイバーは、後に、上記マットの上に落ちる可能性があり、密な領域の、および製品の問題の原因となる。結合剤（これは、硬化される場合に硬いマトリクスを形成する）は、仕上げられたファイバーグラス断熱製品が、パッキングおよび輸送のために圧縮される場合には、建築物において断熱される場合に、その特定の垂直寸法へと元に戻されるように必要とされる。

過去数十年にわたって、環境規制の結果として、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の放出を最小限にすることが必要になってきた。このことは、ホルムアルデヒドベースの結合剤からの放出を低減する、およびホルムアルデヒドを含有しない代替結合剤を求めることへの徹底的な調査をもたらしてきた。１つのこのような代替結合剤は、アクリル酸に由来するポリマーを使用する。

（発明の要旨）
アクリル結合剤を使用することに伴う問題点がある。これらは、アクリル酸が、一般に、「環境に配慮して」いるとみなされず（アクリル酸は、代表的には、石油に由来するので、再生可能でない）、その重合は、しばしば制御するのが困難であるという事実を含む。本発明は、これらの問題に対する解決策を提供する。本発明では、イタコン酸に由来するポリマーは、ファイバーグラス製品のための結合剤として使用される。イタコン酸は、「環境に配慮して」おり（これは、再生可能な供給源に由来する）、非毒性である。イタコン酸のホモポリマーは、生分解性である。イタコン酸に由来するポリマーは、イタコン酸のポリマーでは、インヒビターが必要とされないという事実に起因して、アクリル酸のポリマーより取り扱いが容易かつ安全である。

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、コモノ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、最大約５０重量％の、該１種以上のコモノマーに由来する構造単位を含む、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。

（詳細な説明）
本明細書および特許請求の範囲において開示される全ての範囲および比の限定は、任意の様式で組み合わされ得る。別段具体的に示されなければ、「１つの、ある（ａ）」、「１つの、ある（ａｎ）」、および／もしくは「上記、この、その（ｔｈｅ）」への言及は、１以上を含み得、そして単数形の項目への言及はまた、複数形の項目への言及を含み得ることは、理解されるべきである。

イタコン酸は、非毒性でありかつ再生可能な供給源に由来し得る有機化合物である。イタコン酸のホモポリマーは、生分解性である。イタコン酸は、クエン酸の蒸留によって、もしくはＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｔｅｒｒｅｕｓを使用して、グルコースのような炭水化物を発酵することによって得られ得る。イタコン酸は、メチレンコハク酸もしくは２−メチリデンブタン二酸といわれ得る。イタコン酸は、式Ｃ_５Ｈ_６Ｏ_４もしくは式ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＯＯＨ）ＣＨ_２ＣＯＯＨによって表され得る。

上記ポリマーは、イタコン酸、イタコン酸の無水物もしくは１種以上の塩に由来し得る。上記塩は、イタコン酸の、ナトリウム塩、カリウム塩もしくはアンモニウム塩を含み得る。上記塩は、アルキル化アンモニウム塩（例えば、トリエチルアンモニウム塩）およびヒドロキシルアルキル化アンモニウム塩（例えば、トリエタノールアンモニウム塩など）を含み得る。

上記ポリマーは、ホモポリマーであり得、ここで上記ポリマー骨格は、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。上記ポリマーは、コポリマーであり得、ここで上記ポリマーの骨格は、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（例えば、Ｃ_１−Ｃ_１８アルキル（メタ）アクリレート（ここで上記アルキル基は、直鎖基もしくは分枝鎖基であり得る））に由来する構造単位を含む。上記アルキル基は、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得る。上記使用され得るモノマーとしては、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、スチレンおよび置換されたスチレン、ビニルエステル（例えば、ビニルアセテート）、アクリル酸およびそのナトリウム塩、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸およびその塩（ＡＭＰＳ^ＴＭ）、アクリルアミドメタンスルホン酸およびそのナトリウム塩、マレイン酸およびそのナトリウム塩、（メタ）アクリロニトリル、または２種以上のこれらの混合物が挙げられ得る。上記コポリマー中のコモノマーの量は、上記コポリマーのうちの最大約５０重量％、または上記コポリマーのうちの約５重量％〜約５０重量％、または５重量％〜約３０重量％、または約１０重量％〜約２０重量％であり得る。イタコン酸（上記イタコン酸、イタコン酸無水物、および合わされたイタコン酸の塩形態に由来するイタコン酸）の量は、イタコン酸に由来する上記ポリマーもしくはコポリマーのうちの、望ましくは、少なくとも５０重量％、より望ましくは、少なくとも７０重量％、および好ましくは、少なくとも８０重量％である。

上記ポリマーは、１種以上のポリオールが上記ポリマー骨格にグラフト化されている、グラフト化ポリマーもしくはコポリマーを含み得る。上記ポリオールは、分子量が最大約１０００であるか、もしくは約５０〜約１０００の範囲、もしくは約５０〜約７５０の範囲にあり、２個以上のヒドロキシル基、または２〜約６個のヒドロキシル基、または２〜約４個のヒドロキシル基を含む任意のポリオールを含み得る。上記使用され得るポリオールの例としては、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、またはこれらのうちの２種以上の混合物が挙げられる。一実施形態において、上記ポリオールのうちの少なくとも５０重量％がグリセロールであることは好ましい。

イタコン酸、またはその無水物もしくは塩、および／あるいはポリオールでグラフト化され得る上記ポリマー骨格において上記に言及される１種以上のコモノマーに由来する構造単位の数は、上記構造単位のうちの最大約３０％であり得るか、または上記構造単位のうちの約１％〜約３０％、もしくは約１％〜約２０％がポリオールでグラフト化され得る。イタコン酸、またはその無水物もしくは塩に由来する構造単位の数は、ポリオールでグラフト化され得る上記ポリマー骨格において、上記構造単位のうちの最大約３０％であり得るか、または上記構造単位のうちの約１％〜約３０％、もしくは約１％〜約２０％が、ポリオールでグラフト化され得る。

上記ポリマー酸の数平均分子量は、約５０００以上であり得るか、または約５０００〜約２０，０００の範囲、もしくは約５０００〜約１０，０００の範囲、または約７０００〜約９０００の範囲、もしくは約８０００〜約９０００の範囲にあり得る。

上記ポリマーが、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、最大約７５０センチポアズの粘度を有し得るか、または約５０〜約７５０センチポアズ、もしくは約５０〜約６００センチポアズ、もしくは約１００〜約５００センチポアズの範囲の粘度を有し得る。上記水性組成物は、溶液もしくはエマルジョンを含み得る。

上記ポリマーは、イタコン酸、および必要に応じて、１種以上のコモノマーを、任意の従来法（例えば、水もしくは溶媒中での溶液重合、乳化重合、逆乳化重合、懸濁重合、沈殿重合、分散重合など）を使用して重合することによって、作製され得る。上記重合は、１種以上の開始剤および／もしくは促進剤（ｐｒｏｍｏｔｅｒ）、ならびに上記コモノマーのうちの１種以上を使用して行われ得る。開始剤（例えば、過硫酸ナトリウムまたは過硫酸アンモニウム）が、使用され得る。促進剤（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ）（例えば、リン含有促進剤）が、使用され得る。上記使用され得る促進剤としては、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム一水和物、およびこれらの混合物が挙げられ得る。上記コモノマーは、上記で言及されるコモノマーのうちのいずれかであり得、上記コモノマーとしては、アクリル酸エチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミドなど、ならびにこれらのうちの２種以上の混合物が挙げられる。一実施形態において、上記コモノマーは、アクリルアミドのみ、または少なくとも２−ヒドロキシエチルアクリレートとの組み合わせでのアクリルアミドを含むことは、好ましい。上記ポリオールは、上記ポリマー骨格にグラフト化される場合、重合の間に上記反応混合物に添加され得る。得られる重合生成物が、望ましくないレベルの色を有する場合、上記色は、有効量の過酸化水素を上記反応混合物に添加して、上記重合が完了した後に、このような色を除去するかまたは上記色を受容可能なレベルへと低減させることによって、除去もしくは低減され得る。上記反応混合物に添加される過酸化水素の量は、上記反応混合物のうちの最大約１０重量％、もしくは約０．１重量％〜約１０重量％、もしくは約０．１重量％〜約６重量％であり得る。

ポリマーへのイタコン酸の変換は、少なくとも約８５％、もしくは約８５％〜約９９．５％、もしくは約９４％〜約９９％であり得る。ポリオールの存在下でイタコン酸を重合して、グラフト化ポリマーを形成する場合に、得られるポリマーの量は、少なくとも約５％、もしくは約５％〜約３００％増大することが、予測外にも発見された。

本発明の利点は、上記イタコン酸、またはその無水物もしくは塩が、ポリオールの存在下で重合される場合、上記ポリオールが存在しない場合と比較して、モノマーからポリマーへのより高い変換が達成されることである。これは、イタコン酸が、代表的には、重合するのが遅いモノマーとしてみなされているという事実に起因して、重要である。また、硬化の間に、上記ポリマーは、上記ポリオールと架橋するので、上記硬化の一部は、上記ポリオールを上記ポリマーにグラフト化することによってもたらされ得る。

イタコン酸、またはその無水物もしくは塩を、ポリオールの存在下で重合する別の利点は、上記重合プロセスが、上記重合が完了した後に上記ポリオールを添加するさらなる加工処理工程が回避され得るという事実に起因して、単純化され得ることである。また、上記ポリマーと上記ポリオールとを混合するためのさらなるブレンドタンクの使用が、回避され得る。

上記ポリオールを上記ポリマー骨格にグラフト化することは、ゲル化なしに達成され得ることは、予測外に発見された。イタコン酸と、１５モル％より多くのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとを共重合する場合、おそらく、重合の間の上記ヒドロキシル基のグラフト化に起因して、上記ポリマーは迅速にゲル化する。グリセロールには３個のヒドロキシル基があり、多量に使用される場合ですら、上記ポリマーは、上記イタコン酸を上記ポリオールの存在下で重合する場合、ゲル化しない。

上記ポリマーについて約５０００を超える数平均分子量の達成は、予測外であった。なぜなら、イタコン酸は、強力な連鎖移動剤であるからである。これは、通常、分子量を低下させる。

上記ポリオールの存在下でのイタコン酸の重合は、約１０重量％未満、もしくは約５重量％未満の残余イタコン酸モノマーを伴う重合を提供し得る。これは、予測外であった。

上記ポリマーは、水に溶解もしくは分散させられて、ファイバーグラス製品（例えば、ファイバーグラス断熱製品、ファイバーグラス濾過製品、ダクト内張のような建築物品のためのファイバーグラス強化マット、ウォールボード複合材、ペーサーシート（ｐａｃｅｒｓｈｅｅｔ）などのための水性結合剤を形成し得る。上記水性結合剤は、水、および約２０重量％〜約７０重量％の固体、もしくは約２５重量％〜約６５重量％、もしくは約３０重量％〜約６０重量％、もしくは約４０重量％〜約５０重量％の固体を含み得る。用語「固体」とは、上記ポリマー、ならびに水以外の任意の他の成分に言及するために本明細書において使用される。上記水性結合剤中の上記ポリマーの濃度は、約２０重量％〜約７０重量％、もしくは約２５重量％〜約６０重量％の範囲にあり得る。上記水性結合剤は、最大約１５重量％、もしくは約０．５重量％〜約１５重量％、もしくは約０．５重量％〜約１０重量％、もしくは約１重量％〜約６重量％の濃度においてモノマーのイタコン酸を含み得る。上記水性結合剤は、上記ポリマーにグラフト化されない１種以上のポリオールを含み得、上記１種以上のポリオールの濃度は、最大約３０重量％、もしくは約５重量％〜約３０重量％、もしくは約５重量％〜約２５重量％、もしくは約１０重量％〜約２０重量％である。上記水性結合剤は、１種以上のさらなる成分（１種以上の乳化剤、顔料、充填剤、移動阻害補助物質（ａｎｔｉ−ｍｉｇｒａｔｉｏｎａｉｄ）、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、抗酸化剤など、またはこれらのうちの２種以上の混合物が挙げられる）をさらに含み得る。これらさらなる成分の各々の濃度は、最大約１０重量％であり得る。上記水性結合剤は、ホルムアルデヒドの非存在によって特徴付けられ得る。

上記水性結合剤は、上記ポリマーおよび他の所望の成分のうちのいずれかを、従来の混合技術を使用して水に溶解もしくは分散させることによって、調製され得る。上記ポリマーがポリオールでグラフト化される場合、上記水性結合剤は、非グラフト化ポリマーを使用する場合と比較して、低い粘性を示すことが、予測外に発見された。この利点は、より濃縮され（すなわち、より少ない水を含む）、結果として、より輸送コストが低い水性結合剤を提供することを可能にするために使用され得る。

上記水性結合剤は、ファイバーグラス基材（例えば、不織ファイバーグラス基材）に、従来技術（例えば、エアスプレーもしくはエアレススプレー、たんぽずり（ｐａｄｄｉｎｇ）、飽和化、ロールコーティング、カーテンコーティング、ビーター堆積（ｂｅａｔｅｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、凝固など）によって適用され得る。上記水性結合剤は、抄紙機上でもしくは湿式プロセス（ｗｅｔ−ｌａｉｄｐｒｏｃｅｓｓ）を介して形成されるファイバーグラスマットに適用され得る。上記水性結合剤は、断熱製品、濾過製品、建築物品のための強化マットなどのような適用のために使用されるファイバーグラス上に、スプレーされ得るか、飽和され得るか、または被覆され得る。

上記水性結合剤は、ファイバーグラスに適用された後、乾燥および硬化をもたらすために加熱され得る。加熱の持続時間および温度は、乾燥速度、加工処理性および取り扱い性、ならびに処理された基材の特性開発に影響を及ぼす。約３秒〜約１５分間の範囲の期間にわたる約１２０℃〜約４００℃、または約１５０℃において、約２２０℃までの熱処理が、行われ得る。上記乾燥および硬化機能は、所望であれば、２種以上の別個の工程においてもたらされ得る。例えば、上記水性結合剤は、適用された後、実質的に乾燥させるが、上記結合剤組成物を実質的に硬化しないために十分な温度および時間にわたって最初に加熱され得、次いで、硬化をもたらすためにより高い温度および／もしくはより長い期間にわたって、第２の時間にわたって加熱される。この手順は、「Ｂ−ステージング（Ｂ−ｓｔａｇｉｎｇ）」といわれ得、結合剤処理した不織ファイバーグラスを、例えば、ロール形態（これは、後の段階において、特定の外形への形成もしくは成形ありもしくはなしで、硬化プロセスと同時に、硬化され得る）において提供するために使用され得る。

ファイバーグラス製品は、従来技術を使用して調製され得る。例えば、繊維状ガラスの多孔性マットは、溶融ガラスを繊維状にし、移動コンベヤ上に繊維状ガラスマットを直ぐに形成することによって、製造され得る。次いで、上記水性結合剤は、上記マットに適用されて、処理されたマットを形成し得る。次いで、上記処理されたマットは、硬化オーブンを通って運ばれ得、この硬化オーブンにおいて、加熱空気が上記マットの上を通過して、上記ポリマー樹脂を硬化させる。上記マットは、仕上げられた製品に所定の厚みおよび表面仕上げを与えるために僅かに圧縮され得る。上記硬化オーブンは、約１２０℃〜約４００℃の範囲、もしくは約１５０℃〜約２２０℃の範囲の温度において操作され得る。上記マットは、約３秒〜約１５分間の範囲の期間にわたって、上記オーブン内にとどまり得る。繊維状ガラス（硬化され、剛性の結合剤マトリクスを有する）は、芯（ｂａｔｔ）の形態において上記オーブンから出現し得、上記芯は、パッケージングおよび輸送のために圧縮され得、その後、拘束されていない場合には、その垂直寸法へと戻り得る。

上記ファイバーグラス製品は、例えば、断熱芯（ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｂａｔｔ）もしくはロール、屋根材もしくは床張り適用のための強化マットもしくは断熱マットとして、粗紡糸として、プリント回路基板もしくは電池セパレーターのためのミクロガラスベースの基材として、フィルターストック（ｆｉｌｔｅｒｓｔｏｃｋ）として、テープストック（ｔａｐｅｓｔｏｃｋ）として、オフィスパーティションの張り出し掲示板として、ダクト裏打ちもしくはダクトボードにおいて、ウォールボード複合材、ペーサーシート、石積みのセメント質もしくは非セメント質被覆のための強化スクリムなどのような適用のために使用され得る。

（実施例１）
２リットル反応器中に、以下の成分を添加する：２６０ｇのイタコン酸、１３６．６ｇのグリセロール、３３０ｇの水および４ｇの過硫酸ナトリウム。窒素で２０分間パージした後に、上記反応混合物を、７５℃へと、窒素下で４０分間にわたって加熱する。７５℃において２０分間の後、４０ｇの水中の８ｇの過硫酸ナトリウムの溶液の形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、４時間にわたって秤量しながら供給する）。さらに１０分間の後、９ｇのアクリル酸エチル、２０．９ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレート、２７．３ｇの５２重量％アクリルアミド水溶液、および１５ｇの水のプレミックを添加し始める（上記プレミックスを、２時間にわたって秤量しながら供給する）。上記反応温度を、上記開始剤を秤量しながら供給した後に７８℃へと上昇させ、７５分間にわたってそのレベルで維持する。上記反応混合物を空気中で６０℃へと冷却する。上記６０℃の温度に達したら、（１）８ｇの水中の１．２５ｇの過硫酸ナトリウム、および（２）２０ｇの水中の１．２５ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６（スルフィン酸の誘導体として同定されるＢｒｕｇｇｅｍａｎＣｈｅｍｉｃａｌの製品）のレドックス系を添加する（上記（１）および（２）の添加を順々に行なう）。温度を、３０℃未満に下げる。２８重量％水酸化アンモニウムの溶液を添加して、ｐＨを３．３へと上昇させる。上記反応混合物を３０分間にわたって撹拌する。１３．５ｇの５０％過酸化水素溶液を添加して、色を除去する。反応後分析から、プロトンＮＭＲスペクトルから残余モノマー濃度が１．６モル％であり、ゲル濾過クロマトグラフィーと光散乱検出器とを使用して、上記ポリマーの較正された絶対数平均分子量が８１４０であると示される。

（実施例２）
５５リットル反応器中に、以下の成分を添加する：２５．４２ポンド（１１．５３ｋｇ）のイタコン酸、１３．３６ポンド（６．０６ｋｇ）のグリセロール、０．３９ポンド（０．１８ｋｇ）の過硫酸ナトリウムおよび３４．７９ポンド（１５．８ｋｇ）の水。窒素で２０分間にわたってパージした後、上記反応混合物を、７５℃へと、窒素下で４０分間にわたって加熱する。７５℃において２０分間の後、３．９１ポンド（１．７７ｋｇ）水中の０．７８ポンド（０．３５４ｋｇ）の過硫酸ナトリウムの溶液の形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、４時間にわたって秤量しながら供給する）。さらに１０分間の後、０．８８ポンド（０．３９９ｋｇ）のアクリル酸エチル、２．０４ポンド（０．９２５ｋｇ）の２−ヒドロキシエチルアクリレート、および２．６７ポンド（１．１２１ｋｇ）の５２重量％アクリルアミド水溶液のプレミックスを添加し始める（上記プレミックスを、２時間にわたって秤量しながら供給する）。上記開始剤を秤量しながら供給した後、上記反応温度を７８℃へと上昇させ、７５分間にわたってそのレベルで維持する。上記反応混合物を、空気中で６０℃へと冷却する。上記６０℃の温度に達したら、１．９６ポンド（０．４８１）の水中の０．１２ポンド（０．０５４ｋｇ）の過硫酸ナトリウムのレドックス系を添加し、続いて、１．９６ポンド（０．８９９ｋｇ）の水中の０．１２ポンド（０．０５４）のＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６を添加する。上記温度を３０℃へと下げる。１．４３ポンド（０．６４９ｋｇ）の濃水酸化アンモニウムを添加して、ｐＨを３．３へと上昇させ、続いて、１．８９ポンド（０．８５７ｋｇ）の３５％過酸化水素溶液を添加して、色を除去する。反応後分析から、イタコン酸の９８．４％の変換および検出不能なレベルのアクリル酸エチルが示される。粘度は、３９３センチポアズである。ゲル濾過クロマトグラフィーと光散乱検出器とを使用して、上記ポリマーの較正された絶対数平均分子量は、８１４０であることが示される。

（実施例３）
５００ｍｌ反応器中に、以下の成分を添加する：１３０ｇのイタコン酸、６９．１ｇのグリセロール、８５ｇの水および２ｇの過硫酸ナトリウム。窒素で２０分間にわたってパージした後、上記反応混合物を、７５℃へと、窒素下で３０分間にわたって加熱する。２０ｇの水中の４．５ｇの過硫酸ナトリウムの溶液の形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、５時間にわたって秤量しながら供給する）。上記開始剤を秤量しながら供給した後に、上記反応温度を、７８℃へと上昇させる。上記温度を、そのレベルにおいて９０分間にわたって維持する。上記反応混合物を、空気中で６０℃へと冷却する。上記６０℃の温度に達したら、１０ｇの水中の０．６３ｇの過硫酸ナトリウムのレドックス系、および１０ｇの水中の０．６３ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６を添加する（上記添加を順々に行なう）。上記反応混合物を、上記温度を３０℃未満に下げながら、１時間にわたって撹拌する。６９ｇの水を添加する。プロトンＮＭＲを使用する反応後分析から、上記イタコン酸のうちの９３．８重量％がポリマーへと変換され、上記ポリマーが、１４重量％のグラフト化グリセロールを含むことが示される。

（実施例４）
５００ｍｌ反応器中に、以下の成分を添加する：１３０ｇのイタコン酸、１５４ｇの水および２ｇの過硫酸ナトリウム。窒素で２０分間にわたってパージした後、上記反応混合物を、７５℃へと、窒素下で３０分間にわたって加熱する。２０ｇの水中の４．５ｇの過硫酸ナトリウムの溶液の形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、５時間にわたって秤量しながら供給する）。上記開始剤を秤量しながら供給した後に、上記反応温度を、７８℃へと上昇させる。上記温度を、そのレベルにおいて９０分間にわたって維持する。上記反応を、空気中で６０℃へと冷却する。上記６０℃の温度に達したら、１０ｇの水中の０．６３ｇの過硫酸ナトリウムのレドックス系、および１０ｇの水中の０．６３ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６を添加する（上記添加を順々に行なう）。上記反応混合物を、上記温度を３０℃未満に下げながら、１時間にわたって撹拌する。６９ｇの水を添加する。６９．１ｇのグリセロールを添加する。プロトンＮＭＲを使用する反応後分析から、上記イタコン酸のうちの８８．７重量％がポリマーに変換されることが示される。上記ポリマーは、グラフト化グリセロールを含まない。

（実施例５）
５００ｍｌ反応器中に、以下の成分を添加する：１３０ｇのイタコン酸、６９．１ｇのグリセロール、８５ｇの水、５ｇの次亜リン酸ナトリウム、および２ｇの過硫酸ナトリウム。窒素で２０分間にわたってパージした後、上記反応混合物を、７５℃へと、窒素下で３０分間にわたって加熱する。２０ｇの水中の４．５ｇの過硫酸ナトリウムの溶液の形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、５時間にわたって秤量しながら供給する）。上記開始剤を秤量しながら供給した後に、上記反応温度を、７８℃へと上昇させる。上記温度を、そのレベルにおいて９０分間にわたって維持する。上記反応を、空気中で６０℃へと冷却する。上記６０℃の温度に達したら、１０ｇの水中の０．６３ｇの過硫酸ナトリウムのレドックス系、および１０ｇの水中の０．６３ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６を添加する（上記添加を順々に行なう）。上記反応混合物を、上記温度を３０℃未満に下げながら、１時間にわたって撹拌する。６９ｇの水を添加する。プロトンＮＭＲを使用する反応後分析から、上記イタコン酸のうちの９８．４重量％がポリマーに変換されることが示される。上記ポリマーは、１３．８重量％のグラフト化グリセロールを含む。

（実施例６）
５００ｍｌ反応器中に、以下の成分を添加する：１３０ｇのイタコン酸、１５４ｇの水、５ｇの次亜リン酸ナトリウム、および２ｇの過硫酸ナトリウム。窒素で２０分間にわたってパージした後、上記反応混合物を７５℃へと、窒素下で３０分間にわたって加熱する。２０ｇの水中の４．５ｇの過硫酸ナトリウムの溶液の形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、５時間にわたって秤量しながら供給する）。上記開始剤を秤量しながら供給した後に、上記反応温度を、７８℃へと上昇させる。上記温度を、そのレベルにおいて９０分間にわたって維持する。上記反応を、空気中で６０℃へと冷却する。上記６０℃の温度に達したら、１０ｇの水中の０．６３ｇの過硫酸ナトリウムのレドックス系、および１０ｇの水中の０．６３ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅＦＦ６を添加する（上記添加を順々に行なう）。上記反応混合物を、上記温度を３０℃未満に下げながら、１時間にわたって撹拌する。６９ｇの水を添加する。６９．１ｇのグリセロールを添加する。プロトンＮＭＲを使用する反応後分析から、上記イタコン酸のうちの９６．６重量％がポリマーに変換されることが示される。上記ポリマーは、グラフト化グリセロールを含まない。

実施例３および実施例５は、上記重合反応の間にグリセロールを使用して行われる一方で、実施例４および実施例６においては；上記重合反応が完了するまでグリセロールは添加されない。実施例３および実施例５において、グリセロールは、上記ポリマー骨格にグラフト化される。実施例４および実施例６では、グラフト化はない。実施例３（グラフト化）は、実施例４（非グラフト化）より高いポリマーへのイタコン酸の変換を示す。同様に、実施例５（グラフト化）は、実施例６（非グラフト化）より高い変換を示す。上記反応器中にグリセロールを入れると、一貫して、イタコン酸をポリイタコン酸に変換することを増大させ、残余の未反応イタコン酸をより少なくする。このことは、上記結合剤の性能の一助とはならない。

（実施例７）
５００ｍｌ反応器中に、以下の成分を添加する：１３０ｇのイタコン酸、１１．６ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレート、４６．１ｇのグリセロール、４．２ｇの次亜リン酸ナトリウム一水和物、１４６．４ｇの水および１．３ｇの過硫酸アンモニウム。窒素で２０分間にわたってパージした後、上記反応混合物を、７３℃へと、窒素下で３０分間にわたって加熱する。２０ｇの水中の３．９ｇの過硫酸アンモニウムの溶液の形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、６時間にわたって秤量しながら供給する）。上記反応を９０分間継続する。上記反応を、空気中で６０℃へと冷却する。１１６ｇの水を添加する。濃水酸化アンモニウムを添加することによって、ｐＨを３．０へと上昇させる。プロトンＮＭＲを使用する反応後分析から、上記イタコン酸のうちの９５．４重量％がポリマーに変換されることが示される。

（実施例８）
２リットル反応器中に、以下の成分を添加する：３９０ｇのイタコン酸、３４．８ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレート、４１ｇのアクリルアミドの５２％溶液、１３８．２ｇのグリセロール、４５６ｇの水および６ｇの過硫酸アンモニウム。上記反応混合物を、７２℃へと窒素下で加熱しながら、６０ｇの水中の１１．７ｇの過硫酸アンモニウムを、５時間にわたって秤量しながら供給する。上記反応混合物を、２時間以上にわたって加熱し、その後、冷却する。４００ｇの水を添加する。３５０ｇの上記反応混合物のサンプルを、１０．５ｇの過酸化水素と混合して、色を除去する。残余イタコン酸レベルは、プロトンＮＭＲによって決定される場合、４重量％である。ｐＨは、２．４４である。

（実施例９）
５００ｍｌ反応器中に、以下の成分を添加する：１３０ｇのイタコン酸、１３．６５ｇの５２重量％アクリルアミド水溶液、９０．６ｇのグリセロール、２ｇの過硫酸アンモニウム、および２００ｇの水。上記反応混合物を、３０分間にわたって７３℃へと加熱する。２０ｇの水中の４．５ｇの過硫酸アンモニウムの形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、５時間にわたって秤量しながら供給する）。上記開始剤の添加し始めた１０分後に、以下のモノマーのストリームを添加し始める：４．５ｇのアクリル酸エチルおよび１０．４４ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレート。上記モノマーストリームを、３．５時間にわたって秤量しながら供給する。上記開始剤の添加が完了した後に、上記温度を、７５℃へと上昇させる。上記温度を、７５℃において６０分間にわたって保持し、次いで、６５℃へと冷却する。５ｇの水中の０．６３ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６の混合物を添加する。水酸化アンモニウムを添加することによって、ｐＨを３．０へと調節する。プロトンＮＭＲ分析から、上記イタコン酸のうちの９８重量％がポリマーに変換されることが示される。

（実施例１０）
５００ｍｌ反応器中に、以下の成分を添加する：１３０ｇのイタコン酸、１３．６５ｇの５２重量％アクリルアミド水溶液、２ｇの過硫酸アンモニウム、および１５０ｇの水。上記反応混合物を、７３℃へと３０分間にわたって加熱する。２０ｇの水中の４．５ｇの過硫酸アンモニウムの形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、５時間にわたって秤量しながら供給する）。上記開始剤を添加し始めた１０分後に、以下のモノマーのストリームを添加し始める：４．５ｇのアクリル酸エチルおよび１０．４４ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレート。上記モノマーストリームを、３．５時間にわたって秤量しながら供給する。上記開始剤の添加が完了した後に、上記温度を、７５℃へと上昇させる。上記温度を、７５℃において６０分間保持し、次いで、６５℃へと冷却する。５ｇの水中の０．６３ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６の混合物を添加する。９０．６ｇのグリセロールを添加する。水を添加して、４０重量％の固体含有量を提供する。水酸化アンモニウムを添加することによって、ｐＨを３．０に調節する。プロトンＮＭＲ分析から、上記イタコン酸のうちの９８重量％がポリマーに変換されることが示される。

（実施例１１）
５００ｍｌ反応器中に、以下の成分を添加する：１３０ｇのイタコン酸、７７．６５ｇのグリセロール、４．５ｇのアクリル酸エチル、１０．４４ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレート、１３．６５ｇの５２重量％アクリルアミド水溶液、１ｇのトリメチロールプロパン−トリアシレート、２ｇの過硫酸ナトリウム、および２００ｇの水。窒素下で、上記反応混合物を７５℃へと、２０分間にわたって加熱する。２０ｇの水中の４．０ｇの過硫酸ナトリウムの形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、４時間にわたって秤量しながら供給する）。上記開始剤の添加が完了した後に、上記温度を７８℃へと上昇させる。上記温度を、７８℃において７５分間にわたって保持し、次いで、６０℃へと冷却する。３ｇの水中の０．６３ｇの過硫酸ナトリウムの混合物を添加し、続いて、３ｇの水中の０．６３ｇのＢｒｕｇｇｏｌｉｔｅ（登録商標）ＦＦ６を添加する。２０％水酸化ナトリウムの溶液を添加して、ｐＨを２．６に上昇させる。粘度は、５５５センチポアズである。残余イタコン酸のレベルは、４．５重量％である。上記ポリマーの数平均分子量は、８８１０である。

（実施例１２）
５００ｍｌ反応器中に、以下の成分を添加する：１３０ｇのイタコン酸、８６．４ｇのグリセロール、および２００ｇの水。上記反応混合物を、７５℃へと、２０分間にわたって加熱する。３０ｇの水中の６ｇの過硫酸ナトリウムの形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、５時間にわたって秤量しながら供給する）。上記開始剤の添加が始まった１０分後に、以下のストリームを添加し始める：４．５ｇのアクリル酸エチル、１０．４４ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレート、１３．６５ｇの５２重量％アクリルアミド水溶液、２ｇのポリエチレングリコールジアクリレートおよび７ｇの水。このストリームを、２時間にわたって秤量しながら供給する。上記開始剤の添加が完了した後に、上記温度を７８℃へと上昇させる。上記温度を、７８℃において６０分間にわたって保持し、次いで、６０℃へと冷却する。５ｇの水中の０．６３ｇの過硫酸ナトリウムの混合物を添加し、続いて、５ｇの水中の０．５３ｇの硫酸水素ナトリウムを添加する。上記温度を、３０℃へと冷却する。２．８６ｇの濃アンモニアを添加して、ｐＨを２．６に上昇させる。４．６４ｇの３５％過酸化水素を添加して、色を除去する。アクリル酸エチルの残余レベルは、６２ｐｐｍ（ＧＰＣ）であり、イタコン酸モノマーの残余レベルは、プロトンＮＭＲを使用すると、５．２重量％である。

（実施例１３）
５００ｍｌ反応器中に、以下の成分を添加する：１３０ｇのイタコン酸、６８．３ｇのグリセロール、および２００ｇの水。上記反応混合物を、窒素下で撹拌しながら、７５℃へと、２０分間にわたって加熱する。２０ｇの水中の４ｇの過硫酸ナトリウムの形態にある開始剤を添加し始める（上記開始剤を、４時間にわたって秤量しながら供給する）。上記開始剤を添加し始めて１０分後、以下のストリームを添加し始める：４．５ｇのアクリル酸エチル、１０．４４ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレート、１３．６５ｇの５２重量％アクリルアミド水溶液。このストリームを、２時間にわたって秤量しながら供給する。上記開始剤の添加が完了した後に、上記温度を７８℃へと上昇させる。上気温度を、７８℃において７５分間にわたって保持し、次いで、６０℃へと冷却する。５ｇの水中の０．６３ｇの過硫酸ナトリウムの混合物を添加する。上記温度を、３０℃へと冷却する。１８．７７ｇの２０％ＮａＯＨを添加して、ｐＨを２．６へと上昇させる。６．８ｇの５０％過酸化水素を添加して、色を除去する。イタコン酸モノマーの残余レベルは、プロトンＮＭＲを使用すると、２．９重量％である。

強化ファイバーグラスの試験サンプルを調製する。Ｐａｓａｄｅｎａ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＷａｌｌａｃｅＣｏｍｐａｎｙによって供給されるＷａｌｃｏ試験デバイスを使用する。上記デバイスを、Ｐａｄｄｅｒ２として識別し、単相ＤＣドライブ，ＤＥ２Ｒシリーズを使用する。上記ポリマーを、脱塩水中に希釈して、９重量％〜１１重量％のポリマーの濃度を有する水性結合剤を形成する。上記ファイバーグラス基材は、ＷｈａｔｍａｎＧｌａｓｓＭｉｃｒｏｆｉｂｒｅＦｉｌｔｅｒ，ＧｒａｄｅＧＦ／Ａである。上記Ｗａｌｃｏ試験デバイスを使用して、上記ファイバーグラス基材を上記水性結合剤で飽和させ、過剰なポリマーを除去する。上記飽和したファイバーグラス基材を、３７５°Ｆ（１９０．６℃）のオーブン中で２分間にわたって乾燥させる。上記ポリマーを、約２５重量％追加（ａｄｄ−ｏｎ）であるように計算する（燃焼（ｉｇｎｉｔｉｏｎ）時には、約２０重量％喪失）。飽和および硬化させたファイバーグラス試験サンプルを、以下について試験する：（１）乾燥時引張り強度；（２）加熱湿潤時引張り強度（１×６インチ（２．５４×１５．２４ｃｍ）のサンプルサイズを使用して試験する前に、脱塩水中に８２℃で１０分間浸漬）；（３）加熱乾燥時引張り強度（１×９インチ（２．５４×２２．８６ｃｍ）のサンプルサイズを使用して、３７５°Ｆ（１９０．６℃）である間に試験する前に、１分間のエージングにわたって３７５°Ｆ（１９０．６℃））；および（４）可塑剤耐性（１×６インチ（２．５４×１５．２４ｃｍ）のサンプルサイズを使用して、２分間にわたってジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ）中で室温浸漬）。上記ファイバーグラス試験基材は、機器駆動方向（ｍａｃｈｉｎｅｄｒｉｖｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）（ＭＤ）も横方向（ｃｒｏｓｓ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）（ＣＤ）も有しないが、縦方向（ｌｅｎｇｔｈｗｉｓｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）は、ＭＤであると想定され、結論として、試験のうちの１セットが使用される。ポリイタコン酸を含む結合剤を、ヘキサメトキシメラミンを使用して架橋される市販のアクリルラテックスエマルジョンを含む結合剤と比較する。結果を、表１〜３に示す。

前述の試験は、上記コントロールと比較して、本発明のポリマーの有利な結果を示す。上記加熱／湿潤時引張り強度結果は、特に重要であり、本発明のポリマーを使用して製造される上記ファイバーグラス製品が、加熱／湿潤環境において使用され得るという事実に起因して有利である。本発明のポリマーは、上記コントロールと比較して、有意に改善された加熱／湿潤時引張り強度を示す。

本発明は、種々の実施形態に関連して説明されてきたものの、その種々の改変が本明細書を読めば、当業者に明らかになり得ることは理解されるべきである。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲内に入り得る全てのこのような改変を含むことは、理解されるべきである。

Claims

イタコン酸、またはその無水物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、５０００以上の数平均分子量を有し；該ポリマーの少なくとも７０重量％は、イタコン酸、またはイタコン酸無水物に由来し、ここで該ポリマーは、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、ポリマー。
前記ポリマーは、イタコン酸、イタコン酸無水物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、またはその無水物に対する、コモノ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、ヒドロキシル基および／またはアルコキシ基で置換されている、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、該コポリマーは、少なくとも８０重量％の、イタコン酸、またはその無水物に由来する該構造単位、および、最大２０重量％の、該１種以上のコモノマーに由来する構造単位を含む、請求項１に記載のポリマー。
イタコン酸、またはその無水物に由来する前記構造単位のうちの最大３０％は、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。
前記ポリオールは、最大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１〜８のいずれかに記載のポリマー。
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１〜９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、またはその無水物に由来する構造単位を含み、該ポリマーは、５０００〜１０，０００の範囲の数平均分子量を有し、ここで該ポリマーは、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、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、５０００〜１０，０００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７０重量％は、イタコン酸、またはイタコン酸無水物に由来する、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１〜１２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１５重量％である、請求項１３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３０重量％である、請求項１３または１４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１３〜１５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１３〜１６のいずれかに記載の組成物。
請求項１、３〜１０、および１２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。
前記プロセスは、イタコン酸、またはその無水物、および１種以上のコポリマーを、１種以上のポリオールの存在下で重合する工程を含む、請求項１８に記載のプロセス。
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１８または１９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１〜１２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１３〜１７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１８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、またはその無水物を重合する工程を包含する、プロセス。
前記プロセスは、イタコン酸、またはその無水物、および１種以上のコモノマーを重合する工程を含む、請求項２５に記載のプロセス。