(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮がいったん開放されると、圧縮されたガラス繊維マットの容易な膨張を可能とする。【解決手段】酸官能性およびヒドロキシル、アミド、またはアミンの官能性の両方を有するコポリマーを含有する不織布結合剤組成物を使用する。さらに、ポリマー結合剤の架橋剤としてポリアミンを使用する。結合剤組成物は、無機繊維を結合するために、特にガラス繊維の結合剤として有用である。その結果、圧縮がいったん解放されると、圧縮されたガラス繊維マットの容易な膨張を可能とし、強く、しかも柔軟な結合を呈する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つの酸官能性モノマー単位；および少なくとも1つのヒドロキシル、アミド、またはアミンモノマー単位を有するコポリマー結合剤の水溶液を含んでなる不織布結合剤組成物。
【請求項２】
前記コポリマー結合剤が1〜99モル％の前記酸官能性モノマー単位；および1〜75モル％の前記アミド、アミンまたはヒドロキシル官能性モノマー単位を含んでなる、請求項1に記載の結合剤組成物。
【請求項３】
前記コポリマー結合剤が50〜95モル％の前記酸官能性モノマーを含んでなる、請求項1に記載の結合剤組成物。
【請求項４】
前記酸官能性モノマーがカルボン酸モノマー、ホスホン酸モノマー、スルホン酸モノマー、またはそれらの混合物から成る群から選択される、請求項1に記載の結合剤組成物。
【請求項５】
前記カルボン酸モノマーがアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸またはそれらの混合物を含んでなる、請求項4に記載の結合剤組成物。
【請求項６】
前記ヒドロキシル、アミド、またはアミンのモノマー単位がスルホベタインまたはカルボキシベタインを含んでなる、請求項1に記載の結合剤組成物。
【請求項７】
前記コポリマー結合剤が10〜20モル％の前記アミド、アミンまたはヒドロキシル官能性モノマーを含んでなる、請求項1に記載の結合剤組成物。
【請求項８】
前記酸官能性モノマーおよびアミンまたはヒドロキシル官能性モノマーが100：1〜1：1のモル比で存在する、請求項1に記載の結合剤組成物。
【請求項９】
前記コポリマー結合剤が50モル％までの非官能性エチレン系不飽和モノマー単位をさらに含んでなる、請求項1に記載の結合剤組成物。
【請求項１０】
前記コポリマー結合剤が1,000〜300,000の分子量を有する、請求項1に記載の結合剤組成物。
【請求項１１】
前記結合剤組成物がコポリマー結合剤の質量に基づいて0〜25質量％の少なくとも1つの触媒をさらに含んでなる、請求項1に記載の結合剤組成物。
【請求項１２】
少なくとも1つの酸官能性モノマー単位を有するポリコポリマー結合剤およびポリアミンまたはアミド−アミン架橋剤を含んでなる水溶液を含んでなる結合剤組成物。
【請求項１３】
前記ポリアミンまたはアミド−アミン架橋剤がヒドロキシ基を含有しない、請求項12に記載の結合剤組成物。
【請求項１４】
前記架橋剤がジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミンおよびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項12に記載の結合剤組成物。
【請求項１５】
少なくとも1つの酸官能性モノマー単位と、少なくとも1つのヒドロキシル、アミド、またはアミンの官能性モノマー単位とを含んでなるコポリマー結合剤が直接それらの上に付着されている繊維支持体を有する、結合された不織マット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸官能性およびヒドロキシル、アミド、またはアミンの官能性の両方を有するコポリマーを含有する不織布結合剤組成物に関する。また、本発明は、ポリマー結合剤の架橋剤としてポリアミンを使用することに関する。結合剤組成物は、無機繊維を結合するために、特にガラス繊維の結合剤として有用である。結合剤組成物は、圧縮がいったん解放されると、圧縮されたガラス繊維マットの容易な膨張を可能とする、強く、しかも柔軟な結合を提供する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガラス繊維の絶縁体製品は、ポリマー結合剤により一緒に結合されたガラス繊維から成る。マット化ガラス繊維が形成された直後に、それらがまだ熱い間に、それらの上に、水性ポリマー結合剤を吹付る。ポリマー結合剤は繊維が互いに交差する接合部に蓄積し、これらの点において繊維を一緒に保持する傾向がある。繊維からの熱は結合剤中の水のほとんどを蒸発させる。ガラス繊維の結合剤の重要な性質は、それが柔軟であって、包装および輸送についてガラス繊維製品の圧縮を可能とするが、ガラス繊維製品を設置したとき、その完全な垂直寸法に回復しなくてはならないということである。
【０００３】
フェノール−ホルムアルデヒド結合剤は、ガラス繊維設置物の製作において主要な結合剤である。これらの結合剤は低コストであり、適用が容易であり、硬化が容易である。それらは強い結合を提供し、しかも弾性でありかつすぐれた厚さ回復性を有し、完全な絶縁体値を提供する。フェノール−ホルムアルデヒド結合剤の1つの欠点は、製作中に有意なレベルのホルムアルデヒドを放出することであることである。また、硬化した樹脂は使用において、特に酸性条件に対して暴露したとき、ホルムアルデヒドを放出することがある。ホルムアルデヒドに対する暴露は、動物およびヒトに健康に悪影響を及ぼす。最近の進歩は、米国特許第5,670,585号（特許文献１）におけるように、または米国特許第6,194,512号（特許文献２）におけるように、フェノールホルムアルデヒド結合剤とカルボン酸ポリマーの結合剤との混合物において、ホルムアルデヒドの放出を低下させたが、ホルムアルデヒドの放出はいまだ問題となっている。
【０００４】
ホルムアルデヒドを含有しない結合剤系を提供する別の化学が開発された。これらの系は3つの部分を包含する：1) ポリマー、例えば、ポリカルボキシル、多酸、ポリアクリル、または無水物；2) 活性水素化合物である架橋剤、例えば、三価アルコール[米国特許第5,763,524号（特許文献３）；米国特許第5,318,990号（特許文献４)]、トリエタノールアミン[(米国特許第6,331,350号（特許文献５）；欧州特許第0990728号（特許文献６)]、β−ヒドロキシアルキルアミド[米国特許第5,340,868号（特許文献７)]；またはヒドロキシアルキル尿素[米国特許第5,840,822号（特許文献８）；米国特許第6,140,388号（特許文献９)]および3) 触媒または促進剤、例えば、リン含有化合物またはフルオロホウ酸塩化合物[米国特許第5,977,232号（特許文献１０)]。
【特許文献１】米国特許第5,670,585号
【特許文献２】米国特許第6,194,512号
【特許文献３】米国特許第5,763,524号
【特許文献４】米国特許第5,318,990号
【特許文献５】米国特許第6,331,350号
【特許文献６】欧州特許第0990728号
【特許文献７】米国特許第5,340,868号
【特許文献８】米国特許第5,840,822号
【特許文献９】米国特許第6,140,388号
【特許文献１０】米国特許第5,977,232号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの別の結合剤組成物は十分に具合よくいく。しかしながら、ホルムアルデヒドを含有しない系において、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂の性能の利点を提供する、別のガラス繊維結合剤がまだ必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
驚くべきことには、酸基およびヒドロキシル、アミド、またはアミン基の両方を有するポリマー結合剤は強く、しかも柔軟な、透明なガラス繊維絶縁体結合剤系を生成することが発見された。同一ポリマー内に酸および活性水素の両方の官能性が存在すると、余分の構成成分の必要性を排除し、また官能基を効率よく架橋させるために密接させて配置する。また、ポリアミンをポリマー結合剤の架橋剤として使用できることが驚くべきことには発見された。
【０００７】
本発明は、酸官能性およびヒドロキシル、アミド、またはアミンの官能性の両方を有するコポリマー結合剤を含んでなる水溶液を有する、不織布結合剤組成物に関する。
本発明は、また、架橋剤としてポリアミンを有する不織布結合剤組成物に関する。
本発明は、また、酸官能性およびヒドロキシル、アミド、またはアミンの官能性の両方を有するコポリマー結合剤をその上に直接付着させて有する、結合されたガラス繊維マットに関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、少なくとも1つの酸官能性モノマーから合成され、少なくとも1つのヒドロキシル、アミドまたはアミン官能性モノマーを有するコポリマー結合剤を含有する、不織布結合剤組成物に関する。また、本発明は、任意のポリマー結合剤のポリアミン架橋剤に関する。
【０００９】
コポリマー結合剤は1以上の酸モノマーから合成される。酸モノマーはカルボン酸モノマー、スルホン酸モノマー、ホスホン酸モノマー、またはそれらの混合物であることができる。酸モノマーは、ポリマーの1〜99モル％、好ましくは50〜95モル％、最も好ましくは60〜90モル％を構成する。1つの好ましい態様において、酸モノマーは1以上のカルボン酸モノマーである。カルボン酸モノマーは、その場でカルボキシルを形成する無水物を包含する。
【００１０】
本発明のコポリマーを形成するのに有用なカルボン酸モノマーの例は下記のものを包含するが、これらに限定されない：アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、フマル酸、マレイン酸、桂皮酸、2−メチルマレイン酸、イタコン酸、2−メチルイタコン酸、ソルビン酸、α,β−メチルグルタル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水アクリル酸、無水メタクリル酸。好ましいモノマーは、マレイン酸、アクリル酸およびメタクリル酸である。また、カルボキシル基は、例えば、エステルの加水分解によりイソプロピル基が出て酸を形成することができるアクリレートおよびメタクリレートのイソプロピルエステルの場合において、その場で形成することができる。
【００１１】
コポリマーの形成において有用なホスホン酸モノマーの例は、ビニルホスホン酸を包含するが、これに限定されない。
コポリマーの形成において有用なスルホン酸モノマーの例は、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、メタアリルスルホン酸、スルホン化スチレン、およびアリルオキシベンゼンスルホン酸を包含するが、これらに限定されない。
【００１２】
また、コポリマー結合剤は1以上のヒドロキシル、アミドまたはアミンを含有するモノマーから合成される。ヒドロキシル、アミドまたはアミンモノマーは、コポリマーの1〜75モル％、好ましくは10〜20モル％を構成する。本発明のコポリマーの形成において有用なヒドロキシルモノマーの例は、ヒドロキシプロピル (メト) アクリレート、ヒドロキシエチル (メト) アクリレート、ヒドロキシブチル (メト) アクリレートおよびポリ (エチレン／プロピレン／ブチレン) グリコールのメタクリレートエステルを包含するが、これらに限定されない。さらに、これらのモノマーのアクリルアミドまたはメタアクリルアミドのバージョンを使用することができる。重合後ビニルアルコールに加水分解することができる酢酸ビニルのようなモノマーを使用することができる。
【００１３】
好ましいモノマーは、ヒドロキシプロピルアクルレートおよびメタクリレートである。本発明において有用なアミン官能性モノマーの例は、N,N−ジアルキルアミノアルキル (メト) アクルレート、N,N−ジアルキルアミノアルキル (メト) アクリルアミド、好ましくはジメチルアミノプロピルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、t−ブチルアミノエチルメタクリレートおよびジメチルアミノプロピルメタアクリルアミドを包含する。さらに、重合後ビニルアミンに加水分解することができるビニルホルムアミドおよびビニルアセトアミドのようなモノマーを使用することもできる。
【００１４】
カチオンモノマーは、上記モノマーの第四級化誘導体ならびにジアリルジメチルアンモニウムクロリド、メタアクリルアミドトリメチルアンモニウムクロリドを包含する。
さらに、芳香族アミンモノマー、例えば、ビニルピリジンを使用することもできる。また、他のアミン含有モノマーをポリマーに重合させてアミン官能性を提供することができる。これらはスルホベタインおよびカルボキシベタインを包含するが、これらに限定されない。
【００１５】
機能化コポリマーは、ヒドロキシル官能性モノマーとアミン官能性モノマーとの混合物を含有することができるであろう。低いレベルのこれらの官能性モノマーを含有するコポリマーは、高いレベルのこれらの官能性モノマーを含有するコポリマーよりも、いっそう柔軟性であることが見出された。特定の理論に拘束されないが、これは形成されるTgがより低いコポリマーに関係すると考えられる。また、仕上げられた不織布の形成において、より高い硬化温度を使用するなら、アミド官能性モノマーを使用してコポリマーを形成することができるであろう。
【００１６】
酸官能性モノマー／ヒドロキシルアミドまたはアミンの官能性モノマーのモル比は、好ましくは100：1〜1：1、より好ましくは5：1〜1.5：1である。
また、全モノマーに基づいて50モル％までのレベルにおいて、他のエチレン系不飽和モノマーを使用して、コポリマー結合剤を形成ことができる。この分野において知られている方法において、これらのモノマーを使用して、コポリマーの望ましい性質を得ることができる。例えば、疎水性モノマーを使用して、不織布の耐水性を増加させることができる。また、最終用途適用の必要条件を満足するように、コポリマーのTgを調節するために、モノマーを使用することができる。
【００１７】
有用なモノマーは下記のものを包含するが、これらに限定されない： (メト) アクルレート、マレエート、 (メト) アクリルアミド、ビニルエステル、イタコネート、スチレン系、アクリロニトリル、窒素官能性モノマー、ビニルエステル、アルコール官能性モノマーおよび不飽和炭化水素。また、数％までの低いレベルの架橋性モノマーを使用して、ポリマーを形成することができる。余分の架橋は結合の強度を改良するが、より高いレベルでは、生ずる材料の柔軟性に対して有害であろう。架橋反応が重合の間ではなく、結合剤の硬化の間に起こる場合、架橋性成分は潜在的架橋であることができる。この分野において知られているように、鎖長さおよび分子量を調節するために、連鎖移動剤を使用することもできる。連鎖移動剤は、星形型ポリマーを生成するように、多官能性であることができる。
【００１８】
機能化コポリマーは既知の重合法、例えば、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法および逆乳化重合法により合成される。1つの好ましい態様において、ポリマーは水性媒質中の溶液重合により製造される。水性媒質は水または水／水混和性溶媒、例えば、水／アルコール溶液であることができる。重合はバッチ、半バッチ、または連続的であることができる。典型的には、ポリマーは遊離基重合により製造されるが、重縮合を使用して必要な部分を含有するポリマーを製造することもできる。例えば、ポリ (アスパルテート−コ−スクシンイミド) のコポリマーを重縮合により製造することができる。このコポリマーをアルカノールアミンにより誘導体化して、カルボン酸部分ならびにヒドロキシル部分を有するポリマーを生成することができる。モノマーを初期装入物に添加し、遅延基準で添加し、またはそれらの組み合わせで添加することができる。
【００１９】
一般に、コポリマーは15〜60％、好ましくは25〜50％の範囲の固形分レベルで製造され、1〜5、好ましくは2〜4のpH範囲を有するであろう。2以上のpHが好ましい1つの理由は、それが与える危険の分類である。コポリマーを通常ナトリウム、カリウムまたはアンモニウムの水酸化物で部分的に中和することができる。塩基の選択および形成した部分塩はコポリマーのTgに影響を与えるであろう。中和のためにカルシウムまたはマグネシウムを使用すると、独特の溶解度特性を有する部分塩が生成し、最終用途適用に依存して、それらを非常に有用にする。
【００２０】
コポリマー結合剤はランダム、ブロック、星形または他の既知の構築であることができる。ランダムポリマーは経済的利点のために好ましいが、他の構築はある種の最終用途において有用であることがある。ガラス繊維用結合剤として有用なコポリマーは1,000〜300,000、好ましくは2,000〜15,000の範囲の質量平均分子量を有するであろう。コポリマーの分子量は好ましくは2,500〜10,000、最も好ましくは3,000〜6,000の範囲である。
【００２１】
機能化コポリマー結合剤は、触媒または促進剤を必要としないで、強い結合を形成するであろう。結合剤組成物中に触媒を使用しないとき得られる1つの利点は、触媒が変色することがあるフィルムまたはリンを含有する蒸気を放出するフィルムを形成する傾向があることである。本発明のコポリマーは、触媒を使用せず、透明なフィルムを形成する。促進剤または触媒はコポリマー結合剤と優先的に結合し、硬化時間を短縮し、架橋密度を増加させ、硬化時間を短縮し、および／または硬化した結合剤の水感受性を短縮させることがある。
【００２２】
結合剤ととも使用にするために有用である触媒はこの分野において知られている触媒であり、これらは下記のものを包含するが、これらに限定されない：リンを含有する有機酸のアルカリ金属塩、例えば、次亜リン酸ナトリウム、亜リン酸ナトリウム、亜リン酸カリウム、ピロリン酸二ナトリウム、ピロリン酸四ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリリン酸カリウム、トリポリリン酸カリウム、三メタリン酸ナトリウム、四メタリン酸ナトリウム；フルオロホウ酸塩、およびそれらの混合物。また、触媒は、ルイス酸、例えば、クエン酸マグネシウムまたは塩化マグネシウム；ルイス塩基；または遊離基発生剤、例えば、ペルオキシドであることができる。触媒は結合剤配合物中にコポリマー結合剤に基づいて0〜25質量％、より好ましくは1〜10質量％の量で存在する。
【００２３】
必要に応じて、追加のヒドロキシル、ポリオールまたはアミン構成成分を架橋剤としてコポリマー結合剤と混合することができる。コポリマーは内部のヒドロキシ基またはアミン基を含有するので、外部の架橋剤は不必要である。有用なヒドロキシル化合物は下記のものを包含するが、これらに限定されない：三価アルコール；β−ヒドロキシアルキルアミド；ポリオール、特に10,000より小さい分子量を有するもの；エタノールアミン、例えば、トリエタノールアミン；ヒドロキシアルキル尿素；オキサゾリドン。
【００２４】
有用なアミンは下記のものを包含するが、これらに限定されない：トリエタノールアミンおよび2以上のアミン基を有するポリアミン、例えば、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミンおよびポリエチレンイミン。好ましくは、ポリアミンはヒドロキシ基を含有しない。また、ポリオールまたはアミンは、追加の架橋を提供することに加えて、ポリマーフィルムを可塑化する働きをする。他のアミン架橋剤は、KYMENE（商標）アミド−アミンコポリマー (Herculesから入手可能である)、およびエピクロロヒドリンのアミド−アミンコポリマーを包含する。
【００２５】
ポリアミン架橋剤を使用して、機能化ポリマー結合剤および非機能化ポリマー結合剤の両方を架橋することができ、これらはポリメタクリル酸およびポリアクリル酸を包含する。
コポリマー結合剤は、必要に応じて、1以上のアジュバント、例えば、カップリング剤、染料、顔料、油、充填剤、熱安定剤、乳化剤、硬化剤、湿潤剤、殺生物剤、可塑剤、消泡剤、ワックス、難燃剤および滑剤を使用して配合することができる。一般に、アジュバントはコポリマー結合剤の質量に基づいて20％より少ないレベルで添加される。
【００２６】
コポリマー結合剤組成物は、ホルムアルデヒドを含有しない不織材料を形成する繊維支持体の結合に有用である。本発明のコポリマー結合剤は、耐熱性不織布、例えば、アラミド繊維、セラミック繊維、金属繊維、ポリレーヨン繊維、ポリエステル繊維、炭素繊維、ポリイミド繊維および無機繊維、例えば、ガラス繊維のための結合剤として有用である。また、結合剤は繊維質物質、木材、木材チップ、木材粒子および木材ベニヤを結合させて、合板、パーティクルボード、木材ラミネートおよび同様な複合体を形成する他のホルムアルデヒドを含有しない用途において有用である。
【００２７】
一般に、コポリマー結合剤組成物は、ガラス繊維マットが形成されるとき、このマットに適当な吹付アプリケーターにより適用して、形成されたガラス繊維マット全体を通じた結合剤の均一な分布を促進させる。水溶液の典型的な固形分は5〜12％である。また、結合剤はこの分野において知られている他の手段により適用することができ、このような手段はエアーレス吹付、空気吹付、パジング、含浸およびロール塗布を包含するが、これらに限定されない。繊維からの残留熱は水を結合剤から蒸発させ、高い固形分の結合剤で被覆されたマットはガラス繊維のレジリエンスのために垂直方向に膨張することができる。次いで、ガラス繊維マットを加熱して結合剤を硬化させる。典型的には、硬化炉を130 ℃〜325 ℃の温度において操作する。典型的には、ガラス繊維マットを5秒〜15分間、好ましくは30秒〜3分間硬化させる。硬化温度は使用する触媒の温度およびレベルの両方に依存する。次いで、ガラス繊維マットを輸送のために圧縮することができる。ガラス繊維マットの重要な性質は、いったん圧縮が解放されると、それがその完全な垂直高さに復帰することである。
【００２８】
仕上げられた不織布 (ガラス繊維) の性質は、フィルムの透明な外観を含む。透明なフィルムを任意の必要な色に染色することができる。コポリマー結合剤は柔軟なフィルムを形成するので、ロールの包装を解き、それを壁／天井において使用した後、ガラス繊維絶縁体は本来の状態を回復することができる。
【００２９】
コポリマー結合剤組成物で処理したガラス繊維または他の不織布は、ロールまたはバットの形態で熱および音の絶縁体として；屋根材料およびフローリング材料、天井タイル、フローリング用タイルの強化マットとして；印刷回路板および電池隔離板の微小ガラスをベースとする支持体として；フィルター素材およびテープ素材および非接着および接着の両方の石工術コーティングにおける強化のために有用である。
【００３０】
下記の実施例により、本発明をさらに例証し、説明するが、これらの実施例はいかなる面においても本発明を限定されるものと解釈すべきでない。
例
【００３１】
例１
598.0 gの水を含有する反応器を94 ℃に加熱した。309.0 gのメタクリル酸および7.6 gのヒドロキシエチルメタクリレートを含有する混合モノマー溶液を、3.5時間かけて反応器に添加した。21.2 gの過硫酸ナトリウムおよび127.5 gの脱イオン水を含有する開始剤溶液を、3時間50分かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間94 ℃に保持した。
【００３２】
例２
598.0 gの水を含有する反応器を94 ℃に加熱した。275.0 gのメタクリル酸および46.2 gのヒドロキシエチルメタクリレートを含有する混合モノマー溶液を、3.5時間かけて反応器に添加した。21.2 gの過硫酸ナトリウムおよび127.5 gの脱イオン水を含有する開始剤溶液を、3時間50分かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間94 ℃に保持した。
【００３３】
例３
598.0 gの水を含有する反応器を94 ℃に加熱した。309.0 gのメタクリル酸および7.6 gのジメチルアミノエチルメタクリレートを含有する混合モノマー溶液を、3.5時間かけて反応器に添加した。21.2 gの過硫酸ナトリウムおよび127.5 gの脱イオン水を含有する開始剤溶液を、3時間50分かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間94 ℃に保持した。反応液を冷却し、次いでアンモニア溶液でpH 7.0に中和した。
【００３４】
例４
158.0 gの水を含有する反応器を94 ℃に加熱した。81.8 gのメタクリル酸および20 gのヒドロキシエチルアクルレートを含有するモノマー溶液を、3.5時間かけて反応器に添加した。21.2 gの過硫酸ナトリウムおよび127.5 gの脱イオン水を含有する開始剤溶液を、3時間50分かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間94 ℃に保持した。反応液を冷却し、次いで75.2 gの50％NaOH溶液で中和した。
【００３５】
例５
184.0 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85 ℃に加熱した。240 gのアクリル酸および60 gのヒドロキシプロピルアクルレート (12.2モル％) を含有するモノマー溶液を、3.5時間かけて反応器に添加した。100 gの脱イオン水中に15 gの過硫酸ナトリウムを含んでなる開始剤溶液を、14時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85 ℃に保持した。次いで、ディーン−スタークトラップを使用してイソプロパノールを蒸留した。次いで、17.6 gの水酸化アンモニウム (28％) 溶液および52 gの脱イオン水を使用して、反応生成物を部分的に中和した。ポリマー溶液は51％の固形分およびpH 2.7を有した。
【００３６】
例６
184.0 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85 ℃に加熱した。274 gのアクリル酸および26 gのヒドロキシプロピルアクルレート (5モル％) を含有するモノマー溶液を、3.5時間かけて反応器に添加した。100 gの脱イオン水中に15 gの過硫酸ナトリウムを含んでなる開始剤溶液を、4時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85 ℃に保持した。次いで、ディーン−スタークトラップを使用してイソプロパノールを蒸留した。次いで、14 gの水酸化アンモニウム (28％) 溶液および84 gの脱イオン水を使用して、反応生成物を部分的に中和した。ポリマー溶液は52％の固形分およびpH 2.5を有した。
【００３７】
例７
184.0 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85 ℃に加熱した。240 gのアクリル酸および53.4 gのヒドロキシエチルアクルレート (12.2モル％) を含有するモノマー溶液を、3.5時間かけて反応器に添加した。100 gの脱イオン水中に15 gの過硫酸ナトリウムを含んでなる開始剤溶液を、4時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85 ℃に保持した。次いで、ディーン−スタークトラップを使用してイソプロパノールを蒸留した。次いで、12 gの水酸化アンモニウム (28％) 溶液および52 gの脱イオン水を使用して、反応生成物を部分的に中和した。ポリマー溶液は51％の固形分およびpH 2.5を有した。
【００３８】
例８
184.0 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85 ℃に加熱した。274 gのアクリル酸および23.2 gのヒドロキシエチルアクルレート (5モル％) を含有するモノマー溶液を、3.5時間かけて反応器に添加した。100 gの脱イオン水中に15 gの過硫酸ナトリウムを含んでなる開始剤溶液を、4時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85 ℃に保持した。次いで、ディーン−スタークトラップを使用してイソプロパノールを蒸留した。次いで、反応生成物を84 gの脱イオン水で希釈した。ポリマー溶液は51％の固形分を有した。
【００３９】
例９ａ（比較）
75.2 gのポリアクリル酸 (ALCOSPERSE 602A、Alco Chemicalから入手可能である)、12.4 gのトリエタノールアミン (TEA) および12.4 gの水を混合して均質溶液を形成した。
【００４０】
例９ｂ（比較）
75.2 gのポリアクリル酸 (ALCOSPERSE 602A、Alco Chemicalから入手可能である)、12.4 gのTEA、5.0 gの次亜リン酸ナトリウム (SHP) および7.4 gの水を混合して均質溶液を形成した。
【００４１】
例１０
300 gの水を含有する反応器を95 ℃に加熱した。200 gのアクリル酸および100 gのヒドロキシプロピルアクルレートを含有するモノマー溶液を、2時間かけて反応器に添加した。60 gの脱イオン水中の9 gの過硫酸ナトリウムを含んでなる開始剤溶液を、2時間15分かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに2時間95 ℃に保持した。
【００４２】
例１１
300 gの水を含有する反応器を95 ℃に加熱した。240 gのアクリル酸および60 gのヒドロキシプロピルアクルレートを含有するモノマー溶液を、2時間かけて反応器に添加した。60 gの脱イオン水中の9 gの過硫酸ナトリウムを含んでなる開始剤溶液を、2時間15分かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに2時間95 ℃に保持した。
【００４３】
例１２
試験プロトコルは次の通りであった。20 gの各溶液をポリ (メチルペンテン) (PMP) ペトリ皿中に注ぎ、強制通風炉の中に60 ℃において一夜配置した。次いで、150 ℃に設定した強制通風炉の中に10分間配置することによって、それらを硬化させた。冷却後、生ずるフィルムを物理的外観、柔軟性、および引張強さについて評価した。
【００４４】
【表１】
2004156196.tif 000002
【００４５】
例１３（カルボキシベタインの例）
200 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85 ℃に加熱した。295 gのアクリル酸および5 gの4−ビニルピリジンを含有するモノマー溶液を、3.0時間かけて反応器に添加した。100 gの脱イオン水中に15 gの過硫酸ナトリウムを含んでなる開始剤溶液を、3.5時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85 ℃に保持した。次いで、ディーン−スタークトラップを使用してイソプロパノールを蒸留した。次いで、95 ℃において6時間クロロ酢酸ナトリウムと反応させることによって、ビニルピリジン部分をカルボキシベタインに機能化した。
【００４６】
例１４（スルホベタインの例）
200 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85 ℃に加熱した。295 gのアクリル酸および5 gの4−ビニルピリジンを含有するモノマー溶液を、3.0時間かけて反応器に添加した。100 gの脱イオン水中に15 gの過硫酸ナトリウムを含んでなる開始剤溶液を、3.5時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85 ℃に保持した。次いで、ディーン−スタークトラップを使用してイソプロパノールを蒸留した。次いで、100 ℃において6時間クロロヒドロキシプロパンスルホン酸ナトリウムと反応させることによって、ビニルピリジン部分をスルホベタインに機能化した。
【００４７】
例１５（スルホベタインの例）
200 gの水および244 gのイソプロパノールを含有する反応器を85 ℃に加熱した。290 gのアクリル酸および10 gのジアリルジメチルアンモニウムクロリドを含有するモノマー溶液を、3.0時間かけて反応器に添加した。100 gの脱イオン水中に15 gの過硫酸ナトリウムを含んでなる開始剤溶液を、3.5時間かけて反応器に同時に添加した。反応生成物をさらに1時間85 ℃に保持した。次いで、ディーン−スタークトラップを使用してイソプロパノールを蒸留した。
【外国語明細書】
2004156196000001.pdf