JP6112274B2 - 繊維集束剤 - Google Patents
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Description
示差走査熱量計「DSC Q−100」(TA Instrument社製)を用い、JIS K7121に準拠した方法で測定した。真空吸引して完全に溶剤を除去した重合体を、20℃/分の昇温速度で−100℃〜+200℃の範囲で熱量変化を測定し、各ベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線とが交わる点をガラス転移温度とした。
測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC−8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−550」
測定装置:レーザ回折式粒子径分布測定(株式会社島津製作所製「WingSALDII」)
測定方法:屈折率の設定を以下の通りとして測定した。
ウレタン樹脂:1.7−0.2i
アクリル樹脂:1.6−0.1i
温度計、攪拌装置、還流冷却管を備えた4つ口フラスコに、n−ブチルアクリレート50質量部、メチルメタクリレート47質量部、及びメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(新中村化学工業株式会社製「NKエステル M−230G」)3質量部を仕込み、均一に混合したモノマープレミックス(1)を得た。
別途、温度計、攪拌装置、還流冷却管を備えた4つ口フラスコに、アゾ系開始剤(和光純薬株式会社製「V−59」)1質量部及びトルエン15質量部を仕込み、触媒溶液(1)を得た。
次に、温度計、攪拌装置、還流冷却管および窒素吹き込み管を備えた4つ口フラスコに、トルエン85.5質量部を仕込み、窒素雰囲気下で攪拌しながら80℃に昇温した。続いて、上記で得たモノマープレミックス(1)及び触媒溶液(1)を各々滴下漏斗で3時間かけて並行滴下し、重合を行った。滴下終了後、さらに80℃で3時間保持した後、室温まで冷却し、不揮発分50%のアクリル樹脂(a−1)の溶液を得た。
該アクリル樹脂(a−1)の溶液202質量部と、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン縮合物(数平均分子量約16,000)10.1質量部を含む水溶液140.7質量部とを、(アクリル樹脂(a−1)の溶液/ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン縮合物水溶液)=(202質量部/140.7質量部)の流量比でそれぞれの定量ポンプでスタティックミキサー中に供給し予備乳化混合液を得た後、該混合液を超音波ホモジナイザー(ソニックコーポレーション社製「ソノレーターBT型」、0.003inch2のオリフィスを使用)に背圧をかけながら120Kgf/cm2の圧力で導入し乳化分散を行った。得られた水分散体を40℃減圧(0.080〜0.095MPa)下、約6時間かけて脱溶剤した後、冷却し、不揮発分45%、平均粒子径1.5μmの繊維集束剤(1)を得た。アクリル樹脂(a−1)のガラス転移温度は3℃であり、重量平均分子量は30,000であった。
上記で得られた繊維集束剤(1)をA4版のPP基材四隅に枠を付けた基材へ流し、24時間室温乾燥後、150℃で5分間さらに乾燥して、膜厚150μmのフィルムを得た。さらに、このフィルムを200℃で1時間熱処理をした後の外観を分光測色計(コニカミノルタ株式会社製「CM−3500d」)で測定し、Δb値で評価した。Δb値が低いほど熱変色が小さく好ましい。
上記で得られた繊維集束剤(1)2.2質量部(固形分として1質量部)、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン0.1質量部、及びイオン交換水97.7質量部を混合した後、13μm径のガラス繊維表面に、繊維質量に対し1%均一に塗布した。この繊維を集束させた後、長さ3mmに切断、乾燥してチョップドストランド(1)を作成した。このチョップドストランド(1)50gと、ポリアミド66樹脂100gとを容積1Lのタンブラーに投入し、10分間混合した後、発生した毛羽を採取してその質量を測定し、下記の基準で評価した。
○:0.15g未満
△:0.15g以上1.5g未満
×:1.5g以上
まず、実施例(1)と同様にして、温度計、攪拌装置、還流冷却管および窒素吹き込み管を備えた4つ口フラスコに、不揮発分50質量%のアクリル樹脂(a−1)の溶液を得た。
次に、該アクリル樹脂(a−1)の溶液202質量部に、スチレン化フェノール系界面活性剤(第一工業製薬株式会社製「NF−08」)3質量部を加えた後、攪拌しながらイオン交換水132質量部を1時間かけて滴下し、乳化分散を行った。その後、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン縮合物(数平均分子量約16,000)7.1質量部を含む101.6質量部の水溶液を添加し、これを60℃減圧(0.080〜0.095MPa)下、約6時間かけて脱溶剤した後、冷却し、不揮発分45質量%、平均粒子径2.5μmの繊維集束剤(2)を得た。
温度計、攪拌装置、還流冷却管を備えた4つ口フラスコに、ポリプロピレングリコール(OH価:112)71.1質量部、及びジメチロールプロピオン酸1質量部を仕込み充分撹拌混合した後、イソホロンジイソシアネート27.9質量部を加え、80℃でNCO%が3.9%に到達するまで反応を継続した後、冷却し、ウレタン樹脂(1)を得た。
該ウレタン樹脂(1)と、トリエチルアミン、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(HLB:14)及びイオン交換水を含む水溶液とを、ウレタン樹脂(1)/(トリエチルアミン/ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(HLB:14)/イオン交換水)=100/(0.72/6.0/93.4)質量部の流量比でそれぞれの定量ポンプでスタティックミキサー中に供給し予備乳化混合液を得た後、該混合液を超音波ホモジナイザー(ソニックコーポレーション社製「ソノレーターBT型」、0.003inch2のオリフィスを使用)に背圧をかけながら120Kgf/cm2の圧力で導入し乳化分散を行った。得られた水性樹脂と、20質量%無水ピペラジン水溶液19.9質量部とを混合させて鎖伸長反応させた後、イオン交換水で希釈して、不揮発分45質量%、平均粒子径0.6μmの繊維集束剤(R−1)が得られた。
温度計、攪拌装置、還流冷却管を備えた4つ口フラスコに、イオン交換水55.9質量部、及び10質量%に希釈したポリオキシエチレンアルキルエーテル(第一工業製薬株式会社製「NL−180」水溶液15質量部を仕込み、均一に混合した。次に、撹拌しながら、n−ブチルアクリレート50質量部、メチルメタクリレート47質量部、及びメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(新中村化学工業株式会社製「NKエステル M−230G」)3質量部を加えて、乳化分散液(1)を得た。
別途、温度計、攪拌装置、還流冷却管を備えた4つ口フラスコで、過硫酸アンモウム(キシダ化学株式会社製)1質量部を水15質量部で希釈した触媒水溶液(1)を得た。
次に、攪拌機、還流冷却管、温度計および窒素吹き込み管を備えた4つ口フラスコに、イオン交換水45.9質量部仕込み、窒素雰囲気下で攪拌しながら80℃に昇温した。続いて、上記で得られた乳化分散液(1)及び触媒水溶液(1)を各々滴下漏斗で3時間かけて並行滴下し、乳化重合を行った。滴下終了後、さらに温度80℃で3時間保持した後、室温まで冷却して不揮発分45質量%、平均粒子径0.2μmの繊維集束剤(R−2)を得た。得られたアクリル樹脂のガラス転移温度は3℃であった。
温度計、攪拌装置、還流冷却管を備えた4つ口フラスコに、n−ブチルアクリレート20.6質量部、メチルメタクリレート77.5質量部、及びメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(新中村化学工業株式会社製「NKエステル M−230G」)3質量部を仕込み、均一に混合したモノマープレミックス(2)を得た。
別途、実施例1と同様にして、触媒溶液(1)を得た。
次に、温度計、攪拌装置、還流冷却管および窒素吹き込み管を備えた4つ口フラスコに、トルエン86質量部を仕込み、窒素雰囲気下で攪拌しながら80℃に昇温した。続いて、上記で得たモノマープレミックス(2)及び触媒溶液(1)を各々滴下漏斗で3時間かけて並行滴下し、重合を行った。滴下終了後、さらに80℃で3時間保持した後、室温まで冷却し、不揮発分50質量%のアクリル樹脂(Ra−1)の溶液を得た。
該アクリル樹脂(RA−1)の溶液と、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン縮合物(数平均分子量約16,000)10.1質量部を含む水溶液141.5質量部とを、(アクリル樹脂(RA−1)の溶液/ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン縮合物水溶液)=(202質量部/141.5質量部)の流量比でそれぞれの定量ポンプでスタティックミキサー中に供給し予備乳化混合液を得た後、該混合液を超音波ホモジナイザー(ソニックコーポレーション社製「ソノレーターBT型」、0.003inch2のオリフィスを使用)に背圧をかけながら120Kgf/cm2の圧力で導入し乳化分散を行った。得られた水分散体を40℃減圧(0.080〜0.095MPa)下、約6時間かけて脱溶剤した後、冷却し、不揮発分45質量%、平均粒子径1.2μmの繊維集束剤(R−3)を得た。アクリル樹脂(Ra−1)のガラス転移温度は50℃であった。
Claims (2)
- ガラス転移温度が−20〜40℃の範囲であるアクリル樹脂(a)が、水性媒体中に分散されている水性樹脂分散体(A)を含有する繊維集束剤であって、前記アクリル樹脂(a)の平均粒子径が0.5〜5μmの範囲であり、前記アクリル樹脂(a)の原料となる全重合性単量体中の(アルコキシ)ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートが1〜10質量%の範囲であることを特徴とする繊維集束剤。
- 前記樹脂分散体(A)が、前記アクリル樹脂(a)が乳化剤により水性媒体中に分散されているものである請求項1記載の繊維集束剤。
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