WO2016103875A1

WO2016103875A1 - 繊維集束剤

Info

Publication number: WO2016103875A1
Application number: PCT/JP2015/079537
Authority: WO
Inventors: 武志岩尾; 正浩梶川
Original assignee: DIC Corp; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2014-12-25
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2016-06-30
Anticipated expiration: 2017-06-25
Also published as: JPWO2016103875A1; JP6112274B2

Abstract

　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の範囲であることを特徴とする繊維集束剤を提供する。この繊維集束剤は、繊維の集束性に優れ、繊維束の巻き取りや製織工程における繊維束の解れや毛羽立ち、糸切れ等を起こさず、かつ、高温で熱処理した後の変色度が小さく、耐熱性に優れる。このため、本発明の繊維集束剤によって集束された繊維束は、自動車や航空機の部材、家電製品の部品や風力発電部材をはじめとする様々な用途の成形品の補強材として好適に用いることができる。

Description

繊維集束剤

　本発明は、繊維の集束に使用可能な繊維集束剤に関するものである。

　従来、高強度で優れた耐久性の求められる自動車部材や航空機部材等としては、マトリックス樹脂と、繊維材料とを含む繊維強化プラスチックが使用されている。前記マトリックス樹脂としては、例えば、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等が使用されており、最近では、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等のスーパーエンプラといわれる高耐熱性を有する樹脂が多く使用されている。

　一方、この繊維強化プラスチックに含まれる炭素繊維やガラス繊維等の繊維材料は、高強度を付与する観点から、繊維集束剤によって概ね数千～数万程度に集束された繊維束として使用されることが多い。このような繊維集束剤としては、(メタ)アクリル酸エステル系重合体を含むガラス繊維集束剤が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

　しかし、前記特許文献１に記載された繊維集束剤は、それを用いて集束された繊維束の巻き取りや製織工程において、繊維束の解れや毛羽立ち、糸切れを引き起こす場合があり、その結果、集束された繊維束の生産性及び最終的に得られる成形品の生産性を著しく低下させる場合があった。

　そこで、繊維集束性に優れ、高耐熱性が要求される部位にも使用可能な成形品が得られる繊維集束剤が求められていた。

特開２００３－２６１３５９号公報

　本発明が解決しようとする課題は、繊維集束性及び耐熱性に優れる繊維集束剤を提供することである。

　本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、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樹脂分散体（Ａ）を含有し、アクリル樹脂（ａ）の平均粒子径が０．５～５μｍの範囲である繊維集束剤が、繊維集束性及び耐熱性に優れることを見出し、本発明を完成させた。

　すなわち、本発明は、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の範囲であることを特徴とする繊維集束剤に関する。

　本発明の繊維集束剤は繊維集束性及び耐熱性に優れることから、本発明の繊維集束剤を用いて集束した繊維束とマトリックス樹脂とを用いて得られる成形品は、例えば、自動車や航空機の部材、家電製品の部品や風力発電部材をはじめとする様々な用途で使用することができる。

　本発明の繊維集束剤は、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の範囲であるものである。

　まず、前記アクリル樹脂（ａ）について説明する。前記アクリル樹脂（ａ）は、ガラス転移温度が－２０～４０℃の範囲であるが、繊維集束剤の繊維集束性がより向上することから、－１０～３０℃の範囲が好ましく、０～２０℃の範囲がより好ましい。

　本発明におけるガラス転移温度は、示差走査熱量計「ＤＳＣ　Ｑ－１００」（ＴＡＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製）を用い、ＪＩＳＫ７１２１に準拠した方法で測定したものである。具体的には、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。

　また、前記アクリル樹脂（ａ）は、耐熱性がより向上することから、５，０００～１５０，０００の範囲の重量平均分子量を有するものであることが好ましく、１０，０００～１００，０００の範囲の重量平均分子量を有するものであることが特に好ましい。なお、前記重量平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定された値を指す。

　前記アクリル樹脂（ａ）は、例えば、重合性単量体を、有機溶剤中で、重合開始剤存在下、５０～１５０℃の温度で加熱しラジカル重合することで製造することができる。

　前記重合性単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、ｉ－ブチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリレート；Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート等のアミノ基を有する(メタ)アクリレート；ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ポリブチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリブチレングリコール（メタ）アクリレート等の（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；（メタ）アクリル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸；イタコン酸（無水物）、マレイン酸（無水物）、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸；スチレン、α－メチルスチレン、パラメチルスチレン、クロロメチルスチレン、酢酸ビニル等のビニル単量体；テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらの重合性単量体は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　これらの重合性単量体の中でも、粒子安定性がより向上することから、(アルコキシ)ポリアルキレングリコール（メタ）アクリレートを全重合性単量体中の１～１０質量％の範囲で使用することが好ましい。

　前記有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤；シクロへキサノン等の脂環族溶剤；ノルマル酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル溶剤；イソブタノール、ノルマルブタノール、イソプロピルアルコール、ソルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の水酸基を有する溶剤；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤などを使用することができる。これらの溶剤は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　前記重合開始剤としては、例えば、２，２’－アゾビス（イソブチロニトリル）、２，２’－アゾビス（２－メチルブチロニトリル）、アゾビスシアノ吉草酸等のアゾ化合物；ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ－ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物；過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物などが挙げられる。これらの重合体開始剤は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。また、前記重合開始剤は、前記アクリル樹脂（Ａ）の原料となる単量体の合計に対して、０．１～１０質量％の範囲内で使用することが好ましい。

　前記水性媒体としては、水、水と混和する有機溶剤、及び、これらの混合物が挙げられる。水と混和する有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール及びイソプロパノール等のアルコール；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン；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等のポリアルキレングリコール；ポリアルキレングリコールのアルキルエーテル；Ｎ-メチル－２－ピロリドン等のラクタム等が挙げられる。本発明では、水のみを用いても良く、また水及び水と混和する有機溶剤との混合物を用いても良く、水と混和する有機溶剤のみを用いても良い。安全性や環境に対する負荷の点から、水のみ、または、水及び水と混和する有機溶剤との混合物が好ましく、水のみを使用することが特に好ましい。

　前記アクリル樹脂（ａ）を水性媒体中に分散して前記水性樹脂分散体（Ａ）を得る方法としては、各種分散方法が使用できるが、粒子安定性がより向上することから、乳化剤を使用して分散させる方法が好ましい。

　前記乳化剤を使用して分散させる方法としては、例えば、前記アクリル樹脂（ａ）、乳化剤、及び水を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、超音波ホモジナイザーにより乳化分散し、必要に応じて、脱溶剤を行う方法が挙げられる。

　また、前記アクリル樹脂（ａ）と乳化剤との混合物に、水を供給しながら、乳化分散し、必要に応じて、脱溶剤を行う方法等も挙げられる。

　前記乳化剤としては、例えば、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フェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン縮合物等のノニオン系乳化剤、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩等のアニオン系乳化剤、４級アンモニウム塩等のカチオン系乳化剤等が挙げられる。これらの中でも、粒子安定性が向上することから、ノニオン系乳化剤が好ましく、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン縮合物が特に好ましい。これらの乳化剤は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。

　本発明の繊維集束剤は、前記アクリル樹脂（ａ）の平均粒子径が０．５～５μｍの範囲であるものであるが、繊維集束性がより向上することから、０．８～４．５μｍの範囲が好ましく、１．２～４μｍの範囲がより好ましい。

　本発明における平均粒子径は、レーザ回折式粒子径分布測定（株式会社島津製作所製「ＷｉｎｇＳＡＬＤＩＩ」）により得られた値を指す。

　本発明の繊維集束剤は、前記水性樹脂分散体（Ａ）を含有するものであるが、得られる成形品の機械的強度が向上することから、シランカップリング剤を含有することが好ましく、その中でも、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ－アミノプロピルトリエトキシシランを含有することが特に好ましい。なお、これらのシランカップリング剤は、単独で用いることも２種以上を併用することもできる。

　また、本発明の繊維集束剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の結束剤、潤滑剤、帯電防止剤等の成分を添加できる。

　本発明の繊維集束剤で処理した繊維は、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等のマトリックス樹脂の補強剤として用いられ、特にポリアミド系樹脂に好適に使用される。

　次に、本発明を、実施例及び比較例により具体的に説明する。

［ガラス転移温度の測定］
　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。

［重量平均分子量の測定］
　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。

（標準ポリスチレン）
　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」

［平均粒子径の測定］
　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

（実施例１：繊維集束剤（１）の製造及び評価）
　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」、０．００３ｉｎｃｈ^２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。

［耐熱性（熱変色性）の評価］
　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。

［繊維集束性の評価］
　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

（実施例２：繊維集束剤（２）の製造及び評価）
　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。

　実施例１の繊維集束剤（１）に代えて、繊維集束剤（２）を使用した以外は、実施例１と同様にして、耐熱性（熱変色性）及び繊維集束性を評価した。

（比較例１：繊維集束剤（Ｒ－１）の製造及び評価）
　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」、０．００３ｉｎｃｈ^２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。

　実施例１の繊維集束剤（１）に代えて、繊維集束剤（Ｒ－１）を使用した以外は、実施例１と同様にして、耐熱性（熱変色性）及び繊維集束性を評価した。

（比較例２：繊維集束剤（Ｒ－２）の製造及び評価）
　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。

　実施例１の繊維集束剤（１）に代えて、繊維集束剤（Ｒ－２）を使用した以外は、実施例１と同様にして、耐熱性（熱変色性）及び繊維集束性を評価した。

（比較例３：繊維集束剤（Ｒ－３）の製造及び評価）
　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」、０．００３ｉｎｃｈ^２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。

　実施例１の繊維集束剤（１）に代えて、繊維集束剤（Ｒ－３）を使用した以外は、実施例１と同様にして、耐熱性（熱変色性）及び繊維集束性を評価した。

　上記の実施例１～２及び比較例１～３で得られた繊維集束剤の評価を表１に示す。

　本発明の繊維集束剤である実施例１及び２のものは、耐熱性及び繊維集束性に優れることが確認された。

　一方、比較例１は、樹脂成分としてウレタン樹脂を用いた例であるが、耐熱性に劣ることが確認された。

　比較例２は、平均粒子径が本発明の下限である０．５μｍより小さい０．２μｍである例であるが、繊維集束性に劣ることが確認された。

　比較例３は、アクリル樹脂のガラス転移温度が本発明の上限である４０℃より高い５０℃である例であるが、繊維集束性に劣ることが確認された。

Claims

　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。