JPH0123580B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0123580B2
JPH0123580B2 JP59010251A JP1025184A JPH0123580B2 JP H0123580 B2 JPH0123580 B2 JP H0123580B2 JP 59010251 A JP59010251 A JP 59010251A JP 1025184 A JP1025184 A JP 1025184A JP H0123580 B2 JPH0123580 B2 JP H0123580B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
monomer
binder
polymerizable unsaturated
meth
Prior art date
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Expired
Application number
JP59010251A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS60155763A (en
Inventor
Masuji Izumibayashi
Masanori Sagara
Kyoshi Kawamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP59010251A priority Critical patent/JPS60155763A/en
Publication of JPS60155763A publication Critical patent/JPS60155763A/en
Publication of JPH0123580B2 publication Critical patent/JPH0123580B2/ja
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  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、ガラス繊維の不織布、紙あるいはガ
ラス繊維束を製造する際に有用であり、ガラスに
対する接着性、耐水性、耐酸性、耐変色性、耐久
性等に優れた水系のガラス繊維用バインダーに関
するものである。 従来、ガラス繊維のバインダーとしては、ゼラ
チン、デンプン、CMCなどの水溶性樹脂;酢酸
ビニル、アクリル酸エステルなどの共重合体エマ
ルシヨン;エポキシ樹脂;フエノール樹脂などが
使用されてきた。これらの内、水溶性樹脂は、耐
水性と耐酸性に劣るため例えば鉛蓄電池のセパレ
ータに用いられるガラスマツト又はガラスペーパ
ーのバインダーとして使用された場合バインダー
が容易に硫酸液に溶出して接着力を失ない、又、
硫酸液を汚染する原因ともなるものである。酢酸
ビニル系エマルシヨンは、耐変色性に劣るため例
えばガラス繊維強化熱可塑性樹脂(FRTP)に用
いられるチヨツプドストランドの集束剤として使
用した場合、チヨツプドストランドを加熱溶融さ
れた樹脂に練込む際に熱によつてチヨツプドスト
ランドが変色を起こす欠点があり、又、耐水性も
劣るものである。アクリル酸エステル系エマルシ
ヨンは、ガラスに対する接着性が充分でなく、例
えばチヨツプドストランドの集束剤として使用さ
れた場合、集束力が弱いためにチヨツプドストラ
ンドが割れる傾向が強く、又、ガラスペーパーや
ガラスマツトのバインダーとしても接着力が不足
で硬度や強度が低いという欠点を有している。
又、エポキシ樹脂やフエノール樹脂なども樹脂自
体に着色があつたり、熱や光によつて変色しやす
い欠点を有している。 本発明者らは、ガラスに対する接着力が強く、
耐水性、耐酸性に優れ、着色、変色の少ないバイ
ンダーの開発を目的として研究を重ねた結果、
(メタ)アクリル酸のアルキルエステルを主成分
とする乳化重合によつて得られる共重合体であつ
て、かつ、該共重合体中に特定構造の有機珪素基
とカルボキシル基とを有するものが、ガラス繊維
のバインダーとして優れた性質を示すことを見出
し、先に特許出願した。その後、更に研究を続け
た結果、前記バインダーはガラスに対する密着
性、耐水性、耐酸性、、耐熱性、耐候性に優れる
という特長を有するが、製造後長期(例えば1年
間)の保存期間を経過した後に使用すると、製造
後比較的早期に使用したときに比べ、ガラスに対
する密着性、耐水性が劣る場合があることが明ら
かとなつた。この欠点を克服するため鋭意研究を
重ねた結果、特定構造の有機珪素化合物を併用す
ることにより上記欠点を改良し得ることを見出
し、本発明に到達したものである。 すなわち本発明は、分子中に重合性不飽和基と
珪素原子に直結する加水分解性基とを有する有機
珪素単量体(A)0.1〜40重量%、重合性不飽和カル
ボン酸(B)1〜30重量%、炭素数1〜18個のアルキ
ル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステ
ル(C)50〜98.9重量%およびその他の重合性単量体
(D)0〜40重量%(但し、(A),(B),(C)および(D)成分
の合計は100重量%である。)からなる単量体混合
物を水性媒体中で乳化重合したのち塩基性物質を
加えるかまたは加えずして得られた水性共重合体
分散液()と珪素原子に直結する加水分解性基
を有する有機珪素化合物()とを含有すること
を特徴とする水系ガラス繊維用バインダーを提供
するものである。 本発明に於いて使用する有機珪素単量体(A)は分
子中に少なくとも1個の重合性不飽和基と少なく
とも1個の加水分解性基が直結した珪素原子とを
有する化合物であり、乳化重合の過程又はそれ以
後の過程に於いて、珪素原子に直結する加水分解
性基の一部または全部が加水分解を受けてシラノ
ール基を発生し、これがガラスとの間で共有結合
を形成することにより、ガラスに対する強力な接
着力を発揮するものである。有機珪素単量体(A)と
しては、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラ
ン、ビニルトリス(β―メトキシエトキシ)シラ
ン、アリルトリエトキシシラン、トリメトキシシ
リルプロピルアリルアミン、γ―(メタ)アクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、γ―(メ
タ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、
γ―(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメト
キシシラン、γ―(メタ)アクリロキシプロピル
メチルジエトキシシラン、γ―(メタ)アクリロ
キシプロピルトリス(β―メトキシエトキシ)シ
ラン、N―B―(N―ビニルベンジルアミノ)エ
チル―γ―アミノプロピルトリメトキシシラン、
N―ビニルベンジル―γ―アミノプロピルトリエ
トキシシラン、2―スチリルエチルトリメトキシ
シラン、3―(N―スチリルメチル―2―アミノ
エチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、
(メタ)アクリロキシエチルジメチル(3―トリ
メトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライ
ド、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリク
ロルシランなどを挙げることができ、これらの群
から選ばれる1種又は2種以上の混合物を使用す
ることができる。本発明においては、有機珪素単
量体(A)を単量体混合物中0.1〜40重量%の割合、
より好ましくは0.1〜20重量%の割合で使用する。
有機珪素単量体(A)が0.1重量%未満では、ガラス
に対する接着力が弱く、耐水性、耐酸性も不充分
なものしか得られず、また40重量%を越えて多量
としても、本発明の範囲内の場合に比べて接着力
が向上せず、逆に乳化重合の不安定化、バインダ
ー価格の上昇などの欠点が現われるので好ましく
ない。 重合性不飽和カルボン酸(B)は、分子中にカルボ
キシル基を1個以上有するものが用いられ、前記
有機珪素単量体(A)と共にガラスに対する接着力を
向上させ、かつ水性共重合体分散液の凍結安定
性、機械的安定性、化学的安定性の向上に寄与
し、又、塩基性物質を適当量加えることにより水
性共重合体分散液の粘度を所望の範囲に調節する
ことを可能にする作用を有する。重合性不飽和カ
ルボン酸(B)としては、例えばアクリル酸、メタク
リル酸、クロトン酸などの如き不飽和一塩基性
酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの如
き不飽和二塩基性酸;炭素数1〜17個のアルキル
アルコールと不飽和二塩基性酸のモノエステル化
合物;エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコールの如き2価アルコール
とメチルアルコール、エチルアルコール、ブチル
アルコールの如き低級1価アルコールとのモノエ
ーテルと不飽和二塩基性酸とのモノエステル化合
物などを挙げることができ、これらの群から選ば
れた1種又は2種以上の混合物を使用することが
できる。本発明において、重合性不飽和カルボン
酸(B)は、重合性単量体混合物中1〜30重量%の割
合で使用する。重合性不飽和カルボン酸(B)の割合
が1重量%未満の場合は、接着性改良効果や水性
共重合体分散液の各種安定性改良効果が充分では
なく、また30重量%を越えて多量とすると、バイ
ンダーの耐水性、耐酸性が不良となる。 (メタ)アクリル酸アルキルエステル(C)は、炭
素数1〜18個のアルキル基を有するアクリル酸ア
ルキルエステルおよびメタクリル酸アルキルエス
テルの中の1種又は2種以上が用いられ、本発明
で他の成分とともに用いられることによりバイン
ダーの熱または光により着色の防止や長期に亘る
耐久性を向上させる効果を有している。 (メタ)アクリル酸アルキルエステル(C)は、炭
素数1〜18個の直鎖状もしくは分枝状脂肪族アル
キルアルコール又は脂環式アルキルアルコールと
アクリル酸もしくはメタクリル酸とのエステル化
合物であり、例えば、アクリル酸もしくはメタク
リル酸のメチル、エチル、プロピル、イソプロピ
ル、ブチル、イソブチル、オクチル、2―エチル
ヘキシル、ラウリル、ステアリルあるいはシクロ
ヘキシルエステルなどを挙げることができ、これ
らの群から選ばれる1種又は2種以上の混合物を
使用することができる。 本発明において(メタ)アクリル酸アルキルエ
ステル(C)は、単量体混合物中50〜98.9重量%の割
合で使用する。(メタ)アクリル酸アルキルエス
テル(C)の割合が50重量%未満の場合はバインダー
の耐変色性、耐久性、耐水性、耐酸性が不良とな
る。 本発明においては、必要に応じて単量体混合物
中40重量%以下の割合で重合性単量体(D)を使用し
てもよい。重合性単量体(D)としては例えば、(メ
タ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アク
リル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸
グリシジル、アクリル酸もしくはメタクリル酸と
ポリプロピレングリコールとのモノもしくはジエ
ステル、アクリル酸もしくはメタクリル酸とポリ
エチレングリコールとのモノもしくはジエステ
ル、アクリル酸もしくはメタクリル酸とエチレン
グリコール、1,3―ブチレングリコール、1,
6―ヘキサングリコール、ネオペンチルグリコー
ルなどの2価アルコールとのジエステル、アクリ
ル酸もしくはメタクリル酸とトリメチロールプロ
パンとのトリエステル、スチレン、ビニルトルエ
ン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、
弗化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、エ
チレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、
ジシクロペンタジン、ジビニルベンゼン、ジアリ
ルフタレート、(メタ)アクリルアミド、メチロ
ール化(メタ)アクリルアミド、炭素数1〜4個
のアルコキシメチロール化(メタ)アクリルアミ
ドなどを挙げることができ、これらの群から選ば
れる1種又は2種以上の混合物を使用することが
できる。 重合性単量体(D)の割合を40重量%を越えて多量
とすると、該単量体(D)として用いられる単量体に
よつてはバインダーの耐変色性、耐久性、耐水
性、耐酸性が不良となることがある。 本発明では、有機珪素単量体(A)、重合性不飽和
カルボン酸(B)、(メタ)アクリル酸アルキルエス
テル(C)および必要に応じて重合性単量体(D)を水性
媒体中で乳化重合する。ガラス繊維のバインダー
としては必ずしも水性媒体を用いる必要はない
が、火災防止、作業環境の改善等の見地からは、
有機溶剤性媒体より水性媒体を用いる方が好まし
い。従つて、本発明で水性共重合体分散液を得る
方法としては、有機溶剤の存在下又は不存在下で
重合反応を行つて重合体を得た後これを水中に分
散させる方法もあるが、前記の如く火災防止や作
業環境の改善の見地、製造工程の簡略化、所要時
間の短縮および水性共重合体分散液の安定性の点
から水性媒体中での乳化重合によるのが最適の方
法である。 乳化重合は、単量体滴下法、プレエマルシヨン
法あるいはそれらの方法の組合せなど公知の方法
を利用することができる。更に、単量体混合物を
2組以上の組に分割する多段階重合法をとること
もでき、その際それぞれ分割された組の単量体混
合物組成は同一にしてもよく異つてもよい。この
ような多段階重合法によれば、本発明の特長をよ
りよく発揮できる場合がある。すなわち、例えば
2段階重合法において、有機珪素単量体(A)及び重
合性不飽和カルボン酸(B)を2段目の単量体混合物
中にのみ存在させることにより、該単量体(A)及び
該不飽和カルボン酸(B)が水性共重合体分散液の分
散粒子内部にとり込まれることなく分散粒子表面
附近に分布し、ガラスに対する接着力がより向上
したガラス繊維用バインダーを得ることができ
る。 乳化重合において、使用する乳化剤としては、
従来公知のアニオン性、カチオン性、ノニオン性
の乳化剤あるいは高分子乳化剤を使用すればよ
く、例えばナトリウムドデシルサルフエート、ア
ンモニウムドデシルサルフエート、ナトリウムド
デシルポリグリコールエーテルサルフエート、ス
ルホン化パラフインのアルカリ金属塩、スルホン
化パラフインのアンモニウム塩、ナトリウムドデ
シルベンゼンスルホネート、ナトリウムラウレー
ト、高アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアル
キルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアル
キルサルフエート、ポリオキシエチレンアルキル
アリールサルフエート、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリ
ールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリ
オキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリ
オキシプロピレン重合体、ラウリルトリメチルア
ンモニウムクロライド、アルキルベンジルジメチ
ルアンモニウムクロライド、ポリビニルアルコー
ル、ポリ(メタ)アクリル酸ナトリウム、ポリ
(メタ)アクリル酸アンモニウム、ポリヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレート、ポリヒドロキシ
プロピル(メタ)アクリレートなどを挙げること
ができ、これらの群より選ばれる1種又は2種以
上の混合物を使用することができる。乳化剤の使
用量については特に制限はないが、余り多量に使
用するとバインダーの耐水性が劣化する傾向があ
るので、単量体混合物量に対して10重量%以下の
量を用いるのが好ましく、より好ましくは5重量
%以下の量を用いるのがよい。 重合触媒としては、乳化重合において通常使用
されているもの、例えば、過硫酸アンモニウム、
過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硼酸アン
モニウム、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、ジク
ミルパーオキサイド、ジ―t―ブチルパーオキサ
イド、過酢酸、2,2′―アゾビスイソブチロニト
リル、4,4′―アゾビス(4―シアノペンタノイ
ツク酸)又はそのアルカリ金属塩などの如きラジ
カル生成性重合開始剤を使用することができ、そ
の使用量は単量体混合物に対して0.01〜3重量%
の範囲とすればよい。そして、過酸化物を使用す
る場合に重合速度を増大させたり反応温度を低下
させる必要があれば、過酸化物とアスコルビン
酸、可溶性亜硫酸塩、ハイドロサルフアイト、チ
オ硫酸塩、スルホン蓚酸塩、硫酸第1鉄などとを
組合せてレドツクス系として使用することができ
る。 重合温度は30〜90℃の範囲とするのが好まし
く、また乳化重合技術において慣用の添加剤、例
えばキレート化剤、緩衝剤、鉱酸又は有機酸の
塩、PH規制助剤などを使用することも自由であ
る。このようにして乳化重合を行つたのち、その
ままガラス繊維用バインダーの主成分としての水
性共重合体分散液()として用いることもでき
るが、塩基性物質を加えてPHを高くすることによ
り水性共重合体分散液()の凍結安定性、機械
的安定性、化学的安定性を向上させることがで
き、またガラスに対する接着性が向上する場合も
あるので、通常PHが5以上になるよう塩基性物質
を加えるのが好ましい。塩基性物質としては、例
えばアンモニア、エチルアミン、ジエチルアミ
ン、トリエチルアミン、エタノールアミン、トリ
エタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、
苛性ソーダ、苛性カリなどを使用することができ
る。 このようにして得られた水性共重合体分散液
()は、製造後比較的早期に使用する場合はこ
れ単独で用いてもガラス繊維用バインダーとして
優れた性能を発揮しうるが、製造後長期間に亘つ
て保存された場合、バインダーとしての性能、特
に密着性、耐水性が劣化することがある。このよ
うに性能の劣化した水性共重合体分散液()に
対して有機珪素化合物()を併用し、本発明の
水系ガラス繊維用バインダーとすることにより、
製造直後に於て示したのと同等のバインダーとし
ての優れた諸性能を回復することができる。有機
珪素化合物()は、使用に際して水性共重合体
分散液()と混合してもよく、あるいは予じめ
混合しておいてもよいが、配合後はできるだけ早
期に使用する方が優れた効果が発揮される。 本発明に於て使用する有機珪素化合物()
は、分子中に珪素原子に直結する加水分解性基を
有する化合物である。有機珪素化合物()とし
ては、前記の有機珪素単量体(A)がそのまま使用で
きる他、例えば、アミノメチルトリエトキシシラ
ン、N―β―アミノエチルアミノメチルトリメト
キシシラン、γ―アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、N―(トリメトキシシリルプロピル)エチ
レンジアミン、N―(ジメトキシメチルシリルプ
ロピル)エチレンジアミンなどの如きアミノアル
キルアルコキシシラン;γ―グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ―グリシドキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン、β―(3,4―エポ
キシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラ
ン、β―(3,4―エポキシシクロヘキシル)エ
チルメチルジメトキシシランなどの如きエポキシ
アルキルアルコキシシラン;γ―メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン、γ―メルカプトプロピ
ルメチルジメトキシシランなどの如きメルカプト
アルキルアルコキシシラン;メチルシリケート、
エチルシリケート、プロピルシリケート、ブチル
シリケートなどの如きテトラアルコキシシラン;
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシ
シラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、エ
チルトリメトキシシランなどの如き、アルキルト
リアルコキシシラン;ジメチルジメトキシシラ
ン、ジメチルジエトキシシランなどの如きジアル
キルジアルコキシシラン;γ―クロロプロピルト
リメトキシシラン、3,3,3―トリクロロプロ
ピルトリメトキシシランなどの如きハロゲン化ア
ルキルアルコキシシラン;メチルトリアセトキシ
シラン、ジメチルジアセトキシシランなどの如き
アルキルアシロキシシラン;トリメトキシシラ
ン、トリエトキシシランなどの如きヒドロシラン
化合物などを挙げることができ、これらの群より
選ばれる1種又は2種以上の混合物を使用するこ
とができる。本発明においては、有機珪素化合物
()は水性共重合体分散液()100重量部に対
して0.1〜40重量部使用することが好ましい。 添加量が0.1重量部未満では、密着性、耐水性
の改良効果が少なく、40重量部を越えて多量とし
ても使用量に見合つた性能の向上が見られない。 有機珪素化合物()は、配合に先だつて必要
であれば水又はその他の溶剤で希釈しても良い。 水性共重合体分散液()と有機珪素化合物
()とを、これらを混合したものをそのままガ
ラス繊維用バインダーとして用いることもできる
が、その他に公知の粘度調節剤、カツプリング
剤、潤滑剤、撥水剤、架橋剤、帯電防止剤などを
加えることができる。また、適宜希釈することも
できる。 本発明の水系ガラス繊維用バインダーは、有機
珪素単量体(A)、重合性不飽和カルボン酸(B)、(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル(C)および重合性
単量体(D)から導かれた水性共重合体分散液()
と有機珪素化合物()とを含有しているため
に、ガラスに対する接着性、耐水性、耐酸性、耐
変色性に優れ、更に、水性分散液であるため火災
や環境汚染などの心配がないなどの優れた特長を
有しており、各種ガラス繊維製品の製造に極めて
有効に利用できるものである。そして、例えば展
開されたガラス繊維ウエブにスプレーコーテイン
グ、シヤワーコーテイング、デイツピング等の手
段により付着させた後乾燥することによつてガラ
スマツトを製造することができ、得られたガラス
マツトは硬度、強度、耐酸性に優れているため、
例えば鉛蓄電池のセパレーターとして使用された
場合非常に優れた性能を示す。本発明の水系ガラ
ス繊維用バインダーは、又、バインダーを含むガ
ラス繊維分散液から抄紙工程を経ることによるガ
ラスペーパーの製造に利用することができ、得ら
れたガラスペーパーは、強度、耐水性、耐酸性、
耐変色性、耐久性に優れているため、鉛蓄電池の
セパレーター、エアーフイルター、プリント配線
基板等に有効に使用される。さらに、本発明のガ
ラス繊維用バインダーは、チヨツプドストラン
ド、ロービング、ヤーンなどの製造における集束
剤として利用することができる。例えば、チヨツ
プドストランドの集束剤に使用した場合、ガラス
繊維束の割れが少なく、溶融された熱可塑性樹脂
に練込む際にもガラス繊維の着色がなく、ガラス
繊維で補強された樹脂の耐久性、耐水性を向上さ
せ得るなどの特長を有するものである。本発明の
ガラス繊維用バインダーは、前記以外の各種ガラ
ス繊維製不織布や織布のバインダーとして有効に
利用できる。 以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明の範囲がこれらの実施例のみに限定さ
れるものではない。尚、例中特にことわりのない
限り、%は重量%を、部は重量部をそれぞれ示す
ものとする。 参考例 1 滴下ロート、撹拌機、不活性ガス導入管、温度
計及び還流冷却器を備えたフラスコに水220部、
乳化剤としてナトリウムドデシルベンゼンスルホ
ネート1.5部および重合触媒として過硫酸カリウ
ム0.5部を仕込み、ゆるやかに窒素ガスを吹込み
ながら75℃に加熱し、撹拌して均一な水溶液と
し、ついでそこへ滴下ロートより予め調製してお
いたビニルトリエトキシシラン5部、メタクリル
酸10部、メタクリル酸メチル55部およびアクリル
酸ブチル30部から成る単量体混合物を2時間かけ
て滴下した。その後、温度を75℃に保持し、さら
に1時間撹拌して乳化重合させ、ついで30℃に冷
却し、濃度2.8%のアンモニア水を加えてPHを5.5
に調整し、不揮発分30.0%の水性共重合体分散液
()を得た。 参考例 2〜5 単量体混合物組成、乳化剤、重合触媒、重合温
度、水および塩基性物質を第1表に示した通りと
する他は参考例1と同様の操作をくり返して、水
性共重合体分散液(2)〜(5)を得た。
The present invention is a water-based glass fiber binder that is useful in producing glass fiber nonwoven fabrics, papers, or glass fiber bundles, and has excellent adhesion to glass, water resistance, acid resistance, color fastness, durability, etc. It is related to. Conventionally, as binders for glass fibers, water-soluble resins such as gelatin, starch, and CMC; copolymer emulsions such as vinyl acetate and acrylic esters; epoxy resins; and phenolic resins have been used. Among these, water-soluble resins have poor water resistance and acid resistance, so when used as a binder for glass mat or glass paper used in lead-acid battery separators, for example, the binder easily dissolves into the sulfuric acid solution and loses its adhesive strength. No, again,
It also causes contamination of the sulfuric acid solution. Vinyl acetate-based emulsions have poor color fastness, so when used as a sizing agent for chopped strands used in glass fiber reinforced thermoplastics (FRTP), for example, vinyl acetate emulsions can be used as a sizing agent for chopped strands used in glass fiber reinforced thermoplastics (FRTP). There is a drawback that the chopped strands change color due to heat during kneading, and the water resistance is also poor. Acrylic acid ester emulsions do not have sufficient adhesion to glass, and when used as a sizing agent for chopped strands, for example, they have a strong tendency to break due to their weak sizing power. As a binder for glass paper and glass mats, it also has the drawbacks of insufficient adhesive strength and low hardness and strength.
Furthermore, epoxy resins and phenolic resins have the disadvantage that the resin itself is colored and easily discolored by heat or light. The present inventors found that the adhesive strength to glass is strong;
As a result of repeated research aimed at developing a binder with excellent water resistance and acid resistance, and less coloring and discoloration,
A copolymer obtained by emulsion polymerization containing an alkyl ester of (meth)acrylic acid as a main component, and having an organosilicon group and a carboxyl group with a specific structure in the copolymer, We discovered that this material exhibits excellent properties as a binder for glass fibers, and filed a patent application earlier. Subsequently, as a result of further research, it was found that the binder has excellent adhesion to glass, water resistance, acid resistance, heat resistance, and weather resistance. It has become clear that if the product is used after the preparation, the adhesion to glass and water resistance may be inferior compared to when the product is used relatively early after production. As a result of intensive research to overcome this drawback, the inventors discovered that the above drawback could be improved by using an organic silicon compound having a specific structure in combination, and the present invention was achieved based on this finding. That is, the present invention comprises 0.1 to 40% by weight of an organosilicon monomer (A) having a polymerizable unsaturated group and a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom in the molecule, and 1% by weight of a polymerizable unsaturated carboxylic acid (B). ~30% by weight, 50~98.9% by weight of (meth)acrylic acid alkyl ester (C) having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and other polymerizable monomers
(D) A monomer mixture consisting of 0 to 40% by weight (however, the total of components (A), (B), (C) and (D) is 100% by weight) is emulsion polymerized in an aqueous medium. It is characterized by containing an aqueous copolymer dispersion () obtained with or without addition of a basic substance and an organosilicon compound () having a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom. The present invention provides a water-based binder for glass fibers. The organosilicon monomer (A) used in the present invention is a compound having a silicon atom to which at least one polymerizable unsaturated group and at least one hydrolyzable group are directly connected in the molecule, and is emulsifiable. During the polymerization process or subsequent processes, some or all of the hydrolyzable groups directly bonded to silicon atoms undergo hydrolysis to generate silanol groups, which form covalent bonds with glass. This provides strong adhesion to glass. Examples of the organic silicon monomer (A) include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltris(β-methoxyethoxy)silane, allyltriethoxysilane, trimethoxysilylpropylallylamine, γ-( meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyltriethoxysilane,
γ-(meth)acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-(meth)acryloxypropyltris(β-methoxyethoxy)silane, N-B-(N-vinyl benzylamino)ethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane,
N-vinylbenzyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, 2-styrylethyltrimethoxysilane, 3-(N-styrylmethyl-2-aminoethylamino)propyltrimethoxysilane,
Examples include (meth)acryloxyethyldimethyl(3-trimethoxysilylpropyl)ammonium chloride, vinyltriacetoxysilane, vinyltrichlorosilane, etc., and one type or a mixture of two or more types selected from these groups is used. be able to. In the present invention, the proportion of the organosilicon monomer (A) in the monomer mixture is 0.1 to 40% by weight,
More preferably, it is used in a proportion of 0.1 to 20% by weight.
If the organosilicon monomer (A) is less than 0.1% by weight, the adhesion to glass will be weak, and water resistance and acid resistance will be insufficient. It is not preferable because the adhesion strength is not improved as compared to the case where it is within the range of . The polymerizable unsaturated carboxylic acid (B) has one or more carboxyl groups in its molecule, and together with the organosilicon monomer (A), it improves the adhesion to glass, and also improves the adhesive strength of the aqueous copolymer dispersion. Contributes to improving the freezing stability, mechanical stability, and chemical stability of the liquid, and also makes it possible to adjust the viscosity of the aqueous copolymer dispersion to the desired range by adding an appropriate amount of a basic substance. It has the effect of Examples of the polymerizable unsaturated carboxylic acid (B) include unsaturated monobasic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid; unsaturated dibasic acids such as maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid; Monoester compound of number 1 to 17 alkyl alcohol and unsaturated dibasic acid; monoester compound of dihydric alcohol such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol and lower monohydric alcohol such as methyl alcohol, ethyl alcohol, butyl alcohol Examples include monoester compounds of ether and unsaturated dibasic acids, and one type or a mixture of two or more types selected from these groups can be used. In the present invention, the polymerizable unsaturated carboxylic acid (B) is used in a proportion of 1 to 30% by weight in the polymerizable monomer mixture. If the proportion of polymerizable unsaturated carboxylic acid (B) is less than 1% by weight, the adhesion improving effect and various stability improving effects of the aqueous copolymer dispersion will not be sufficient, and if the proportion exceeds 30% by weight, In this case, the water resistance and acid resistance of the binder become poor. As the (meth)acrylic acid alkyl ester (C), one or more types of acrylic acid alkyl ester and methacrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms are used; When used together with other components, it has the effect of preventing the binder from being colored by heat or light and improving long-term durability. (Meth)acrylic acid alkyl ester (C) is an ester compound of a linear or branched aliphatic alkyl alcohol or alicyclic alkyl alcohol having 1 to 18 carbon atoms and acrylic acid or methacrylic acid, such as , methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, octyl, 2-ethylhexyl, lauryl, stearyl or cyclohexyl ester of acrylic acid or methacrylic acid, and one or more selected from these groups. A mixture of can be used. In the present invention, the (meth)acrylic acid alkyl ester (C) is used in a proportion of 50 to 98.9% by weight in the monomer mixture. If the proportion of the (meth)acrylic acid alkyl ester (C) is less than 50% by weight, the color fastness, durability, water resistance, and acid resistance of the binder will be poor. In the present invention, the polymerizable monomer (D) may be used in a proportion of 40% by weight or less in the monomer mixture, if necessary. Examples of the polymerizable monomer (D) include hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, mono- or diester of acrylic acid or methacrylic acid and polypropylene glycol, and acrylic. Mono- or diester of acid or methacrylic acid and polyethylene glycol, acrylic acid or methacrylic acid and ethylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,
Diesters with dihydric alcohols such as 6-hexane glycol and neopentyl glycol, triesters with acrylic acid or methacrylic acid and trimethylolpropane, styrene, vinyltoluene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride,
Vinylidene fluoride, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, vinyl propionate, ethylene, propylene, butadiene, isoprene,
Examples include dicyclopentazine, divinylbenzene, diallylphthalate, (meth)acrylamide, methylolated (meth)acrylamide, alkoxymethylolated (meth)acrylamide having 1 to 4 carbon atoms, and 1 selected from these groups. Species or mixtures of two or more species can be used. When the proportion of the polymerizable monomer (D) is increased to more than 40% by weight, depending on the monomer used as the monomer (D), the discoloration resistance, durability, water resistance, Acid resistance may become poor. In the present invention, an organosilicon monomer (A), a polymerizable unsaturated carboxylic acid (B), a (meth)acrylic acid alkyl ester (C), and if necessary a polymerizable monomer (D) are mixed in an aqueous medium. emulsion polymerization. Although it is not necessarily necessary to use an aqueous medium as a binder for glass fibers, from the standpoint of preventing fires and improving the working environment,
It is preferable to use an aqueous medium rather than an organic solvent medium. Therefore, as a method for obtaining an aqueous copolymer dispersion in the present invention, there is also a method in which a polymer is obtained by carrying out a polymerization reaction in the presence or absence of an organic solvent, and then the polymer is dispersed in water. As mentioned above, emulsion polymerization in an aqueous medium is the optimal method from the viewpoint of fire prevention and improvement of the working environment, simplification of the manufacturing process, shortening of required time, and stability of the aqueous copolymer dispersion. be. For the emulsion polymerization, known methods such as a monomer dropping method, a pre-emulsion method, or a combination of these methods can be used. Furthermore, a multi-step polymerization method may be used in which the monomer mixture is divided into two or more sets, in which case the composition of the monomer mixture in each divided set may be the same or different. According to such a multi-step polymerization method, the features of the present invention may be better exhibited. That is, for example, in a two-stage polymerization method, by making the organosilicon monomer (A) and the polymerizable unsaturated carboxylic acid (B) exist only in the second stage monomer mixture, the monomer (A) ) and the unsaturated carboxylic acid (B) are distributed near the surface of the dispersed particles without being incorporated into the dispersed particles of the aqueous copolymer dispersion, thereby obtaining a binder for glass fibers with improved adhesive strength to glass. can. In emulsion polymerization, the emulsifiers used are:
Conventionally known anionic, cationic, or nonionic emulsifiers or polymeric emulsifiers may be used, such as sodium dodecyl sulfate, ammonium dodecyl sulfate, sodium dodecyl polyglycol ether sulfate, alkali metal salts of sulfonated paraffin, Ammonium salt of sulfonated paraffin, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium laurate, high alkylnaphthalene sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, polyoxyethylene alkyl sulfate, polyoxyethylene alkylaryl sulfate, polyoxyethylene alkyl ether, poly Oxyethylene alkylaryl ether, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxypropylene polymer, lauryltrimethylammonium chloride, alkylbenzyldimethylammonium chloride, polyvinyl alcohol, sodium poly(meth)acrylate, poly(meth)acrylic Examples include ammonium acid, polyhydroxyethyl (meth)acrylate, polyhydroxypropyl (meth)acrylate, and one kind or a mixture of two or more kinds selected from these groups can be used. There is no particular restriction on the amount of emulsifier used, but if too much is used, the water resistance of the binder tends to deteriorate, so it is preferable to use an amount of 10% by weight or less based on the amount of the monomer mixture. Preferably, an amount of 5% by weight or less is used. As the polymerization catalyst, those commonly used in emulsion polymerization, such as ammonium persulfate,
Potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium perborate, hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, peracetic acid, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 4, A radical-forming polymerization initiator such as 4'-azobis(4-cyanopentanoscinic acid) or an alkali metal salt thereof can be used, and the amount used is 0.01 to 3% by weight based on the monomer mixture.
It may be within the range of . And if it is necessary to increase the polymerization rate or lower the reaction temperature when using peroxides, peroxides and ascorbic acid, soluble sulfites, hydrosulfites, thiosulfates, sulfone oxalates, sulfuric acid It can be used as a redox system in combination with ferrous iron or the like. The polymerization temperature is preferably in the range of 30 to 90°C, and additives customary in emulsion polymerization technology, such as chelating agents, buffers, salts of mineral or organic acids, pH regulating aids, etc., may be used. is also free. After performing emulsion polymerization in this way, it can be used as is as an aqueous copolymer dispersion () as the main component of a binder for glass fibers, but by adding a basic substance to increase the pH, the aqueous copolymer dispersion can be used as is. It can improve the freezing stability, mechanical stability, and chemical stability of the polymer dispersion (), and may also improve the adhesion to glass, so it is usually made basic so that the pH is 5 or higher. Preferably, the substance is added. Examples of basic substances include ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, ethanolamine, triethanolamine, diethylethanolamine,
Caustic soda, caustic potash, etc. can be used. The aqueous copolymer dispersion () obtained in this way can exhibit excellent performance as a binder for glass fibers even when used alone when used relatively early after production; When stored for a long period of time, the performance as a binder, especially adhesiveness and water resistance, may deteriorate. By using an organosilicon compound () in combination with the aqueous copolymer dispersion () whose performance has deteriorated in this way to obtain the aqueous glass fiber binder of the present invention,
It is possible to recover the excellent performance as a binder equivalent to that exhibited immediately after production. The organosilicon compound () may be mixed with the aqueous copolymer dispersion () before use, or may be mixed in advance, but it is better to use it as soon as possible after mixing for better effects. is demonstrated. Organosilicon compound used in the present invention ()
is a compound having a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom in the molecule. As the organosilicon compound (), in addition to the above-mentioned organosilicon monomer (A) that can be used as is, for example, aminomethyltriethoxysilane, N-β-aminoethylaminomethyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxy Aminoalkylalkoxysilanes such as silane, N-(trimethoxysilylpropyl)ethylenediamine, N-(dimethoxymethylsilylpropyl)ethylenediamine, etc.; γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β - Epoxyalkylalkoxysilanes such as (3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethoxysilane; γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxy Mercaptoalkylalkoxysilane such as silane; methyl silicate;
Tetraalkoxysilanes such as ethyl silicate, propyl silicate, butyl silicate, etc.;
Alkyltrialkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrimethoxyethoxysilane, ethyltrimethoxysilane; dialkyldialkoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane; γ-chloropropyl trimethoxysilane; Halogenated alkylalkoxysilanes such as methoxysilane, 3,3,3-trichloropropyltrimethoxysilane, etc.; Alkylacyloxysilanes such as methyltriacetoxysilane, dimethyldiacetoxysilane, etc.; Trimethoxysilane, triethoxysilane, etc. Examples include hydrosilane compounds, and one type or a mixture of two or more types selected from these groups can be used. In the present invention, it is preferable to use 0.1 to 40 parts by weight of the organosilicon compound () per 100 parts by weight of the aqueous copolymer dispersion (). If the amount added is less than 0.1 part by weight, the effect of improving adhesion and water resistance is small, and even if the amount is more than 40 parts by weight, no improvement in performance commensurate with the amount used will be observed. The organosilicon compound () may be diluted with water or other solvents if necessary prior to blending. A mixture of the aqueous copolymer dispersion () and the organosilicon compound () can be used as it is as a binder for glass fibers, but other known viscosity modifiers, coupling agents, lubricants, repellents, etc. A water agent, a crosslinking agent, an antistatic agent, etc. can be added. It can also be diluted as appropriate. The aqueous binder for glass fibers of the present invention is derived from an organosilicon monomer (A), a polymerizable unsaturated carboxylic acid (B), a (meth)acrylic acid alkyl ester (C), and a polymerizable monomer (D). Aqueous copolymer dispersion ()
and an organosilicon compound (), it has excellent adhesion to glass, water resistance, acid resistance, and discoloration resistance, and since it is an aqueous dispersion, there is no risk of fire or environmental pollution. It has excellent characteristics and can be used extremely effectively in the production of various glass fiber products. For example, a glass mat can be manufactured by attaching it to the developed glass fiber web by spray coating, shower coating, dipping, etc., and then drying it, and the obtained glass mat has good hardness, strength, and acid resistance. Because it is excellent in
For example, when used as a separator in lead-acid batteries, it exhibits excellent performance. The aqueous binder for glass fibers of the present invention can also be used in the production of glass paper by passing through a papermaking process from a glass fiber dispersion containing the binder, and the obtained glass paper has good strength, water resistance, and acid resistance. sex,
Due to its excellent color fastness and durability, it is effectively used in lead-acid battery separators, air filters, printed wiring boards, etc. Furthermore, the binder for glass fibers of the present invention can be used as a sizing agent in the production of chopped strands, rovings, yarns, and the like. For example, when used as a sizing agent for chopped strands, there is less cracking of the glass fiber bundles, no coloring of the glass fibers when kneading into molten thermoplastic resin, and the use of resin reinforced with glass fibers. It has features such as improved durability and water resistance. The binder for glass fibers of the present invention can be effectively used as a binder for various glass fiber nonwoven fabrics and woven fabrics other than those mentioned above. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited only to these Examples. In the examples, unless otherwise specified, % means % by weight and parts means parts by weight, respectively. Reference Example 1 220 parts of water was placed in a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, an inert gas introduction tube, a thermometer, and a reflux condenser.
Add 1.5 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier and 0.5 parts of potassium persulfate as a polymerization catalyst, heat to 75°C while slowly blowing nitrogen gas, and stir to form a homogeneous aqueous solution, which is then added in advance through a dropping funnel. A monomer mixture consisting of 5 parts of vinyltriethoxysilane, 10 parts of methacrylic acid, 55 parts of methyl methacrylate, and 30 parts of butyl acrylate, which had been prepared, was added dropwise over a period of 2 hours. Thereafter, the temperature was maintained at 75°C and stirred for an additional hour to effect emulsion polymerization, then cooled to 30°C, and aqueous ammonia with a concentration of 2.8% was added to bring the pH to 5.5.
An aqueous copolymer dispersion () with a nonvolatile content of 30.0% was obtained. Reference Examples 2 to 5 The same operations as in Reference Example 1 were repeated except that the monomer mixture composition, emulsifier, polymerization catalyst, polymerization temperature, water and basic substance were as shown in Table 1, and aqueous copolymerization was performed. Combined dispersions (2) to (5) were obtained.

【表】【table】

【表】 比較参考例 1〜5 単量体混合物の組成を第1―2表に示したよう
に本発明の範囲外とし、水及び塩基性化合物を第
1―2表とする他は参考例1と同じ操作をくり返
して比較水性共重合体分散液(1)〜(5)を得た。
[Table] Comparative Reference Examples 1 to 5 Reference examples except that the composition of the monomer mixture is outside the scope of the present invention as shown in Table 1-2, and the water and basic compounds are as shown in Table 1-2. The same operation as in 1 was repeated to obtain comparative aqueous copolymer dispersions (1) to (5).

【表】 実施例 1 参考例1で得られた水性共重合体分散液(1)を、
製造直後、室温6ケ月保存後、室温12ケ月保存後
の各時点で、性能試験を行つた。更に、6ケ月保
存後の水性共重合体分散液(1)100部にビニルトリ
メトキシシラン3部を加えてよく混合して得られ
たバインダー(1―1a)及び12ケ月保存後の水
性共重合体分散液(1)100部にビニルトリメトキシ
シラン5部を加えてよく混合して得られたバイン
ダー(1―1b)についても同じ試験を行つた。
これらの性能試験結果を第2表に示す。性能試験
の方法は下に示す通りである。 1 ガラス板上での密着性試験 試験板の作成:清浄なガラス板にNo.16バーコー
ターによりバインダーを塗布し、200
℃で2分間乾燥した。 常態密着性:塗膜上にカツターナイフを用いて
1mm間隔で10mm×10mmのゴバン目を切
り、セロハンテープを圧着したのち勢
いよく剥離して、ゴバン目の剥離状態
を10点法で採点した。 10点(良)→1点(劣) 耐水密着性:試験板を水道水に7日間浸漬し、
引上げて1分以内に水分を拭きとつた
のち、上記と同様にして密着性試験を
行つた。 2 ガラスマツトの性能試験 試験片の作成:ガラス繊維を交錯させたガラス
マツトに、不揮発分8%となるように
水希釈したのちアンモニア水でPHを約
10.5に調整したバインダーを含漬し、
規定付着量になるよう調整した後200
℃で2分間乾燥し、バインダー(不揮
発分)の付着量が15%のガラスマツト
を得た。 かたさ:1cm×12cmの帯状に切断した試験片の
両端から1cmの位置を固定せずに支持
し、試験片の中央に2gの重りを置
き、中央部が低下したmm数を読んだ。
mm数の小さいものの方が良い(かた
い)。 耐酸減量率:試験片を、比重1.26の80℃の希硫
酸中に24時間浸漬した時の減量率
(%)を測定した。 3 チヨツプドストランドの性能試験 試験片の作成:不揮発分5%に水で希釈した水
性共重合体分散液100部に対して、潤
滑剤としてポリオキシエチレンソルビ
タン脂肪酸エステル(花王アトラス社
製、トウイーン80)1.5部を加えて得
たバインダー(集束剤液)を用いて常
法により長さ6mmのチヨツプドストラ
ンドを得た。 集束性:得られたチヨツプドストランドの割れ
の発生程度を肉眼で判定した。 ◎(割れの発生なし)→ ×(割れの発生多い) 耐熱変色性:チヨツプドストランドを300℃で
1分間加熱し、着色の程度を肉眼で判
定した。 ◎(着色なし)→ ×(着色強い)
[Table] Example 1 The aqueous copolymer dispersion (1) obtained in Reference Example 1 was
Performance tests were conducted immediately after production, after storage at room temperature for 6 months, and after storage at room temperature for 12 months. Furthermore, a binder (1-1a) obtained by adding 3 parts of vinyltrimethoxysilane to 100 parts of the aqueous copolymer dispersion (1) after storage for 6 months and mixing well, and a water-based copolymer dispersion after storage for 12 months. The same test was also conducted on a binder (1-1b) obtained by adding 5 parts of vinyltrimethoxysilane to 100 parts of the combined dispersion (1) and mixing well.
The results of these performance tests are shown in Table 2. The performance test method is as shown below. 1 Adhesion test on glass plate Preparation of test plate: Apply binder to a clean glass plate using a No. 16 bar coater,
It was dried at ℃ for 2 minutes. Normal adhesion: Using a cutter knife, cut 10 mm x 10 mm gongs on the coating film at 1 mm intervals, press cellophane tape, and then peel it off vigorously. The degree of peeling of the goblets was scored on a 10-point scale. 10 points (good) → 1 point (poor) Water resistant adhesion: The test plate was immersed in tap water for 7 days,
After pulling up and wiping off moisture within 1 minute, an adhesion test was conducted in the same manner as above. 2 Performance test of glass pine Preparation of test piece: Glass pine mixed with glass fibers was diluted with water to a nonvolatile content of 8%, and then the pH was adjusted to about 100% with ammonia water.
Impregnated with binder adjusted to 10.5,
After adjusting to the specified adhesion amount 200
It was dried at ℃ for 2 minutes to obtain a glass mat with a binder (non-volatile content) adhesion of 15%. Hardness: A test piece cut into a strip of 1 cm x 12 cm was supported without being fixed at a position 1 cm from both ends, a 2 g weight was placed in the center of the test piece, and the number of mm in which the center part decreased was read.
The one with smaller mm number is better (harder). Acid resistance loss rate: The weight loss rate (%) was measured when the test piece was immersed in dilute sulfuric acid at 80°C with a specific gravity of 1.26 for 24 hours. 3 Performance test of chopped strands Preparation of test piece: Polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester (manufactured by Kao Atlas Co., Ltd., A chopped strand with a length of 6 mm was obtained by a conventional method using a binder (sizing agent liquid) obtained by adding 1.5 parts of Tween 80). Convergence: The degree of cracking in the obtained chopped strand was visually determined. ◎ (No cracking) → × (Many cracking) Resistance to heat discoloration: The chopped strands were heated at 300°C for 1 minute, and the degree of coloring was judged with the naked eye. ◎ (no coloration) → × (strong coloration)

【表】 実施例 2 参考例1で得られた水性共重合体分散液(1)100
部にビニルトリエトキシシラン1部を加え、よく
混合してバインダー(1―2)を得た。バインダ
ー(1―2)について、製造直後、室温6ケ月保
存後、室温12ケ月保存後の各時点で実施例1と同
様の性能試験を行い、更に、6ケ月保存後のバイ
ンダー(1―2)100部にビニルトリエトキシシ
ラン4部を加えてよく混合して得られたバインダ
ー(1―2a)及び12ケ月保存後のバインダー
(1―2)100部にビニルトリエトキシシラン1.5
部を加えてよく混合して得られたバインダー(1
―2b)についても同じ試験を行つた。試験結果
を第3表に示す。
[Table] Example 2 Aqueous copolymer dispersion obtained in Reference Example 1 (1) 100
1 part of vinyltriethoxysilane was added thereto and mixed well to obtain a binder (1-2). The same performance test as in Example 1 was conducted on the binder (1-2) immediately after production, after storage at room temperature for 6 months, and after storage at room temperature for 12 months. Binder (1-2a) obtained by adding 4 parts of vinyltriethoxysilane to 100 parts and mixing well and binder (1-2) after storage for 12 months: 1.5 parts of vinyltriethoxysilane to 100 parts.
of binder (1 part) and mixed well.
-2b) was also tested in the same way. The test results are shown in Table 3.

【表】 実施例 3 参考例2〜5で得られた水性共重合体分散液(2)
〜(5)について、製造直後及び室温保存6ケ月後の
各時点で実施例1と同様の性能試験を行い、更
に、6ケ月保存後の各水性共重合体分散液に第4
表に示した各種有機珪素化合物を加え、よく混合
してバインダー(2)〜(5)を得、これらについても製
造直後に同じ試験を行つた。試験結果を第5表に
示す。
[Table] Example 3 Aqueous copolymer dispersions obtained in Reference Examples 2 to 5 (2)
Regarding (5), the same performance tests as in Example 1 were conducted immediately after production and after 6 months of storage at room temperature, and in addition, each aqueous copolymer dispersion after 6 months of storage was
Various organic silicon compounds shown in the table were added and mixed well to obtain binders (2) to (5), which were also subjected to the same test immediately after production. The test results are shown in Table 5.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 比較例 1 比較参考例1〜5で得た比較水性共重合体分散
液(1),(3),(4)及び(5)について、製造直後及び室温
保存6ケ月後の各時点で実施例1と同様の性能試
験を行い、更に6ケ月保存後の各比較水性共重合
体分散液100部にγ―グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン5.0部を加えよく混合して、比較
バインダー(1),(3),(4)及び(5)を得、これらについ
ても同じ試験を行つた。試験結果を第5表に示
す。比較水性共重合体分散液(2)は乳化重合に於て
多量の凝集物が発生し、実用化不可能であるので
性能試験を行わなかつた。
[Table] Comparative Example 1 Regarding the comparative aqueous copolymer dispersions (1), (3), (4) and (5) obtained in Comparative Reference Examples 1 to 5, immediately after production and after 6 months of storage at room temperature A performance test was conducted in the same manner as in Example 1. Furthermore, 5.0 parts of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was added to 100 parts of each comparative aqueous copolymer dispersion after storage for 6 months, and mixed well. 1), (3), (4), and (5) were obtained, and the same tests were conducted on these as well. The test results are shown in Table 5. Comparative aqueous copolymer dispersion (2) generated a large amount of aggregates during emulsion polymerization and was not practical, so performance tests were not conducted.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 分子中に重合性不飽和基と珪素原子に直結す
る加水分解性基とを有する有機珪素単量体(A)0.1
〜40重量%、重合性不飽和カルボン酸(B)1〜30重
量%および炭素数1〜18個のアルキル基を有する
(メタ)アクリル酸アルキルエステル(C)50〜98.9
重量%(但し、(A),(B)および(C)成分の合計は100
重量%である。)からなる単量体混合物を水性媒
体中で乳化重合して得られた水性共重合体分散液
()と珪素原子に直結する加水分解性基を有す
る有機珪素化合物()とを含有することを特徴
とする水系ガラス繊維用バインター。 2 分子中に重合性不飽和基と珪素原子に直結す
る加水分解性基とを有する有機珪素単量体(A)0.1
〜40重量%、重合性不飽和カルボン酸(B)1〜30重
量%、炭素数1〜18個のアルキル基を有する(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル(C)50〜98.9重量
%およびその他の重合性単量体(D)0を超えて40重
量%以下(但し、(A),(B),(C)および(D)成分の合計
は100重量%である。)からなる単量体混合物を水
性媒体中で乳化重合して得られた水性共重合体分
散液()と珪素原子に直結する加水分解性基を
有する有機珪素化合物()とを含有することを
特徴とする水系ガラス繊維用バインダー。 3 分子中に重合性不飽和基と珪素原子に直結す
る加水分解性基とを有する有機珪素単量体(A)0.1
〜40重量%、重合性不飽和カルボン酸(B)1〜30重
量%および炭素数1〜18個のアルキル基を有する
(メタ)アクリル酸アルキルエステル(C)50〜98.9
重量%(但し、(A),(B)および(C)成分の合計は100
重量%である。)からなる単量体混合物を水性媒
体中で乳化重合したのち塩基性物質を加えて得ら
れた水性共重合体分散液()と珪素原子に直結
する加水分解性基を有する有機珪素化合物()
とを含有することを特徴とする水系ガラス繊維用
バインダー。 4 分子中に重合性不飽和基と珪素原子に直結す
る加水分解性基とを有する有機珪素単量体(A)0.1
〜40重量%、重合性不飽和カルボン酸(B)1〜30重
量%、炭素数1〜18個のアルキル基を有する(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル(C)50〜98.9重量
%およびその他の重合性単量体(D)0を超えて40重
量%以下(但し、(A),(B),(C)および(D)成分の合計
は100重量%である。)からなる単量体混合物を水
性媒体中で乳化重合したのち塩基性物質を加えて
得られた水性共重合体分散液()と珪素原子に
直結する加水分解性基を有する有機珪素化合物
()とを含有することを特徴とする水系ガラス
繊維用バインダー。
[Scope of Claims] 1. Organosilicon monomer (A) having a polymerizable unsaturated group and a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom in the molecule: 0.1
-40% by weight, polymerizable unsaturated carboxylic acid (B) 1-30% by weight, and (meth)acrylic acid alkyl ester (C) having an alkyl group having 1-18 carbon atoms 50-98.9
Weight% (however, the total of components (A), (B) and (C) is 100
Weight%. ) containing an aqueous copolymer dispersion () obtained by emulsion polymerization of a monomer mixture consisting of A water-based glass fiber binder with special features. 2 Organosilicon monomer (A) having a polymerizable unsaturated group and a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom in the molecule 0.1
-40% by weight, 1-30% by weight of polymerizable unsaturated carboxylic acid (B), 50-98.9% by weight of (meth)acrylic acid alkyl ester (C) having an alkyl group having 1-18 carbon atoms, and other polymerizations A monomer mixture consisting of more than 0 and 40% by weight or less of sexual monomer (D) (however, the total of components (A), (B), (C) and (D) is 100% by weight) Aqueous copolymer dispersion obtained by emulsion polymerization in an aqueous medium () and an organosilicon compound () having a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom. binder. 3 Organosilicon monomer (A) having a polymerizable unsaturated group and a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom in the molecule 0.1
-40% by weight, polymerizable unsaturated carboxylic acid (B) 1-30% by weight, and (meth)acrylic acid alkyl ester (C) having an alkyl group having 1-18 carbon atoms 50-98.9
Weight% (however, the total of components (A), (B) and (C) is 100
Weight%. ) Aqueous copolymer dispersion () obtained by emulsion polymerizing a monomer mixture consisting of ) in an aqueous medium and then adding a basic substance and an organosilicon compound having a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom ()
A water-based binder for glass fiber characterized by containing the following. 4 Organosilicon monomer (A) having a polymerizable unsaturated group and a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom in the molecule 0.1
-40% by weight, 1-30% by weight of polymerizable unsaturated carboxylic acid (B), 50-98.9% by weight of (meth)acrylic acid alkyl ester (C) having an alkyl group having 1-18 carbon atoms, and other polymerizations A monomer mixture consisting of more than 0 and 40% by weight or less of sexual monomer (D) (however, the total of components (A), (B), (C) and (D) is 100% by weight) It is characterized by containing an aqueous copolymer dispersion () obtained by emulsion polymerizing in an aqueous medium and then adding a basic substance, and an organosilicon compound () having a hydrolyzable group directly bonded to a silicon atom. Water-based binder for glass fiber.
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