JPH0481535B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は化学的に処理された、ストランドやヤ
ーンなどの繊維の束に関する。さらに詳しくは、
被覆され、またはポリマーのフイルムで積層され
うる組編布（braided fabrics）や布（fabrics）
を含む種々の製品に加工されうる化学処理された
繊維の束に関する。 ［従来の技術］ 1930年代に初めて開発されたガラス繊維は、繊
維、ストランドおよびヤーンとして、永年、織物
（textiles）、ポリマーのマトリツクスの補強材お
よびゴム製品などの種々の最終的な用途に適用さ
れている。ガラス繊維は従来よりバツチ式ガラス
溶融炉のブツシングの複数の小さなオリフイスか
ら溶融ガラスを細く引き出すことにより製造され
ている。ガラス繊維はそのオリフイスから、溶融
した流れとして出てきて、冷却され、サイジング
組成物で処理される。サイジング組成物は通常カ
ツプリング剤、潤滑剤およびフイルム形成ポリマ
ーなどの成分を含む水性の組成物である。サイジ
ングされたガラス繊維は１つまたはそれ以上の繊
維の束またはストランドに寄せ集められ、フオー
ミングパツケージ（forming package）に巻き
取られるかまたはチヨツプされる。織布への適用
のためには、フオーミングパツケージ中の繊維の
束はヤーンをつくるために撚られ、または仮撚り
され、または他のストランドと組み合わされてか
ら撚られ、または仮撚りされうる。ヤーンから布
をつくるばあいには、フイルヤーン（fill yarns）
を構成するヤーンは、通常さらにスラツシングサ
イジング組成物（slashing sizing composition）
で処理され、織りを正確にしている。縦ヤーンと
横ヤーンとを有する布は、通常フオーミングサイ
ジング組成物とスラツシングサイジング組成物と
の両方を除去するために熱洗浄（heatcleaning）
される。フオーミングパツケージからのガラス繊
維のストランドがゴム製品の強化のために用いら
れるときは、ストランドまたはストランドの束ま
たはコードをゴムマトリツクスと相溶しうるよう
にするために、そのストランドに第２化学処理ま
たは被覆が通常なされる。この第２被覆法は
RFLデイツプコーテイングとして当該分野で知
られている。ここで、「RFL」はレゾルシノール
ホルムアルデヒドラテツクス被覆物を意味し、ま
たそのラテツクス材料はゴムマトリツクスの加硫
時において析出させるためにジエン含有エラスト
マーを含んでいる。 商業上、その適用の幅を拡げつつあるガラス繊
維の顕著な性質のいくつかとしては、比較的燃え
にくいこと、耐熱性および耐化学性を有するこ
と、引張り強度が優れていること、優れた寸法安
定性を有していることなどが含まれる。ガラス繊
維のこれらの有利な特徴は種々の織布にいまだ充
分に利用されていない。というのは、ポリエステ
ルやナイロンなどの他の繊維がガラス繊維よりも
非常に良好な屈曲疲れ（flex fatigue）特性を有
しているからである。ガラス繊維がポリエステル
やナイロン製の織布のように、より可撓性を有
し、より良好な屈曲疲れ特性を有するならば、
種々の織布がガラス繊維の有利な特徴を利用する
ことができる。壁のおおい（wall coverings）、
カーペツトの裏地、濾過用布、防水帆布
（tarpaulins）、ポンドライナー（pond liners）
またはポンドカバー（pond covers）、日除け
（awning）、帆布、電線のスリーブおよびハーネ
ス（harness）などに有用な織られたまたはニツ
ト編みされた布および織られていないスクリム
（scrim）および化学的に被覆された織布がいく
つかの例としてあげられる。 たとえば、ナイロンなどのポリアミドおよびポ
リエステルからつくられた織布、ケブラーＲ○
（KevlarＲ○ ）繊維などのアラミド繊維、レーヨン
ならびに未漂白のガラス繊維の布（griege glass
fiber fabric）のような他の有機人造繊維および
いくつかの種類の無機人造繊維が、被覆された繊
維をつくるために、ポリ塩化ビニル、ポリウレタ
ン、シリコーン、ポリテトラフルオロエチレン、
ネオプレン、合成ゴムなどのポリマーで被覆され
ている。これらは工業上および商業上、建築およ
び建設産業上ならびにサンドライ・ジオテクスタ
イル（sundry geotextile）において、広く適用
されている。高分子被覆された織布において織布
に要求される事項としては、引張り強度が高いこ
と、良好な可撓性を有すること、良好な耐候性を
有すること、良好な耐薬品性を有すること、種々
の気候において良好な可撓性を有すること、引裂
強さおよび引裂伝播（tear propagation）に対す
る耐性が大きいこと、張り荷重（stretch
underload）を最小限にする良好な寸法安定性を
有すること、種々の温度、湿度条件のもとで良好
な安定性を有すること、高分子フイルム被覆物に
対する良好な接着性および良好な耐磨耗性を有す
ることなどが含まれる。これらの要求される事項
は、運動競技場や空港施設に設けられる空気支持
カバー（air supported covers）のような空気構
造物や引張り構造物などの大型のものに用いられ
る被覆された布、さらに日除けや防水帆布などの
小さなものについて用いられる被覆された布に対
して適用されうる。たとえば、空気構造物およ
び／または引張り構造物においては、その空気支
持カバーの大きさは運動競技場に対する2600m²か
ら空港設備に対する425000m²まで巨大なものとな
りうる。この適用および他の適用において望まれ
うる２つの性質としては、良好な防火特性を有す
ることおよび良好な寸法安定性を有することであ
る。ガラス繊維はこれら２つの性質において優れ
ているが、要求される可撓性、耐磨耗性および高
分子フイルム被覆物に対する接着性において良好
ではないので、被覆される織物におけるガラス織
布の使用は制限されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は防火性、寸法安定性という利点
を有する無数の織布および不織布に加工されうる
べく改良された織布および不織布となるように、
改良した可撓性および耐磨耗性を有する高モジユ
ラス、低伸びの被覆された繊維の束を提供するこ
とにある。 さらに本発明の目的は、良好な可撓性および屈
曲疲れ特性を有する高モジユラス、低伸びの繊維
の束を提供することにある。そのばあい、前記束
からつくられた布は、繊維に塗布された種々の化
学サイジング組成物を除去するために熱洗浄する
必要がない。 ［問題点を解決するための手段］ 前述の目的および後述する記載から導かれる他
の目的は、乾燥して水分が減少せられた部分的に
硬化している水性化学処理理組成物の残渣が含浸
された繊維の束によつて達成される。前記繊維は
伸びのモジユラスが少なくとも７×10⁶psiであ
り、破断時の伸びが５％未満であるような繊維で
あればいずれのものでもよく、そのばあい、繊維
は単繊維同士の磨耗に敏感である。前記繊維の束
は多数の繊維を有している。そのばあい、それぞ
れの繊維な第１化学処理物を有し、さらにその繊
維の束は該束に含浸している第２化学処理物を有
する。第１化学処理物は繊維の表面上の実者的な
部分に水性化学処理組成物の乾燥残渣として存在
している。サイジング組成物としての水性化学処
理組成物はフイルム形成ポリマーおよび／または
潤滑剤などの少なくとも１種の繊維保護剤
（fiber protectorant）を有する。また繊維の親
水性がポリマーとの相溶性を制限するようなとき
は、カツプリング剤などの親水性減少剤
（hydrophilicity reducing agent）を含ませるこ
とができる。保護剤および妨害成分（interfering
components）の不存在により、束にされた繊維
は攪乱力をうけるとたがいに分離しうる。攪乱力
は機械的な接触、ガス状物との接触、流体力的接
触またはその他の摩擦的な接触により生じうるも
のであり、繊維を分離させるべくそれらをお互い
に攪乱するものである。サイジング組成物の乾燥
残渣の量は、処理された繊維の約0.05〜約５重量
％である。集められたサイジング処理された繊維
の１つまたは２つ以上の束は、水性含浸用組成物
からえられる。乾燥して水分が減少せられた部分
的に硬化している含浸された被覆物を有する。水
性含浸用組成物は約10重量％以下程度まで硬化し
うるエラストメリツクなポリウレタンと、架橋材
料と水とを有する。さらに、水性含浸用組成物は
繊維の束を含浸させるために有効な粘度を有し、
束上の乾燥含浸物の量が束の約５重量％以上であ
り、この量は束中の繊維の単繊維の直径に依存し
て変化するものである。含浸被覆用組成物中の水
は、含浸用被覆組成物の粘度と全固形分とが繊維
の束を含浸させるのに有効な量存在する。含浸の
程度は、単繊維の大部分が乾燥され、かつ部分的
に硬化している被覆物によりたがいにある程度分
離するように、乾燥され、かつ部分的に硬化して
いる水性含浸用組成物の残渣が束の大部分の単繊
維上の実質的部分に被覆物として存在する程度で
ある。架橋材料はエラストメリツクな硬化性のポ
リウレタンポリマーに部分的な硬化を生ぜしめ、
かつ該ポリウレタンポリマーが水中で再分散しな
いことを確実にするのに有効な量で被覆組成物中
に存在する。 繊維潤滑剤、シランカツプリング剤、可塑剤、
顔料、染料、防火剤などが、適宜繊維のための水
性含浸用組成物中に含有せられている。潤滑剤の
使用は、含浸された繊維の束が編まれまたは織ら
れ、布として高分子被覆物で被覆されないとき
に、本質的に有用である。 繊維は当業者によく知られた方法によりつくら
れうる。たとえば、ガラス繊維は繊維化しうる適
当なガラス組成物を用いてバツチ式のガラス溶融
炉のブツシングの小さなオリフイスからつくられ
る。そのばあい、単繊維は水性サイジング組成物
で適切に処理される。水性サイジング組成物は、
単繊維が内部的に磨耗し損傷するのを保護し、必
要ならばガラス繊維の表面を疎水性の被覆物と一
層相溶にしうるように親水性を低くするために塗
布される。サイジング処理がなされた多数のガラ
ス繊維は１つまたは２つ以上の束、ストランドに
集められパツケージ（package）の中に収集され
る。サイジング処理がなされた１つまたは２つ以
上の束は１つまたは２つ以上のパツケージから解
かれ、水性含浸用組成物で処理される。それはサ
イジング処理がなされた束中のガラス繊維が、有
効な粘度と有効な全固形分を有する水性被覆用組
成物で束を含浸させうる程度に、たがいに分離す
るように行なわれる。含浸されたガラス繊維の束
は、布の製造に充分な可撓性を有する含浸された
ガラス繊維の束をつくることを目的として、含浸
剤を部分的に硬化させるために乾燥される。つい
で、その布は被覆された布をつくるために被覆さ
れうる。その被覆は、含浸または充填法および溶
媒含有の被覆法、プラスチゾルで表面を被覆する
その他の表面被覆法、さらに被覆用高分子材料で
予備形成されたフイルムまたはシートで積層する
積層法によりつくられる。水性含浸用組成物がガ
ラス繊維の束に効果的に潤滑性を与えるための潤
滑剤を有するときは、含浸されたガラス繊維の束
は種々の布に編まれうる。 ［実施例］ 高モジユラス、低伸びの繊維がガラス繊維であ
るときは、そのガラス繊維は繊維化しうる適当な
ガラス組成物のバツチから「Ｅ−ガラス繊維」、
「621−ガラス繊維」、「Ａ−ガラス繊維」、「Ｓ−ガ
ラス繊維」、「Ｃ−ガラス繊維」およびそれらの低
フツ素および／または低ホウ素誘導体などのガラ
ス繊維に製造される。ガラス繊維はバツチ式ガラ
ス溶融炉のブツシングのオリフイスから出され、
充分に冷却したときに、水性サイジング組成物が
それらに塗布される。ガラス繊維は機械的に細く
するかまたは当業者に知られている他の適当な方
法で製造されうる。水性サイジング組成物はベル
ト、ローラ、スプレーなどの当業者に知られてい
る適当な方法によつて、ガラス繊維に塗布されう
る。水性サイジング組成物には、繊維の親水性を
低くするためのカツプリング剤などの親水性減少
剤と、ガラス繊維の潤滑剤またはガラス繊維のフ
イルム形成ポリマーでありうる保護剤とを含んで
いる。フイルム形成ポリマーはキヤリアの蒸発時
または乾燥時にフイルムを形成するか、または実
際には液膜を形成する。またガラス繊維および他
のタイプの繊維に対しては、摩搾減少剤
（（friction−reducing）および／または帯電防止
剤などの付加的な成分が存在していてもよい。さ
らに当業者に知られているカツプリング剤、ガラ
ス繊維潤滑剤またはガラス繊維フイルム形成ポリ
マーを用いることができる。サイジング処理がな
されたガラス繊維には、デンプン系のフイルム形
成材料または繊維同士が過剰に凝集しあうように
する他の材料を本質的に有さないのが好ましい。
ガラス繊維のための好適なデンプンを含有してい
ない水性サイジング組成物の例としては、参考と
して本明細書に盛込まれているギルギス
（Girgis）の米国特許第4390647号明細書に開示さ
れているものがある。サイジング処理がなされた
ガラス繊維は、ガラス繊維の束またはストランド
に集められる。そのばあい、束は200本から3000
本以上の単繊維からなりうる。繊維の束またはス
トランドは、通常フオーミングパツケージ上また
は正確なロービングの巻き取りパツケージ中に巻
取ることによつて収集される。 サイジング処理がなされた繊維は、通常サイジ
ング組成物を、該サイジング処理がなされた繊維
の約0.05〜約５重量％有している。前記サイジン
グ組成物は空気で乾燥させるか、または高められ
た温度において乾燥させるかのどちらかによつて
水を蒸発させてその水分が減少せられている。し
かしサイジング処理がなされたガラス繊維はま
た、水性含浸用組成物で処理されたとき、湿潤状
態にあつてもよい。 ガラス繊維に塗布された水性サイジング組成物
において、カツプリング剤としてはたとえばガン
マ−アミノプロピルトリメトキシシラン、メタク
リロキシプロピルトリシラン、グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランなどのシランカツプリン
グ剤、およびメタクリレートクロミツククロライ
ドコンプレツクス（methacrylate chromic
chloride complex）のようなメタルハライドコ
ンプレツクスカツプリング剤（metal halide
complex coupling agents）などの当業者に知ら
れている適当なカツプリング剤でよい。そのよう
な薬剤は米国特許第2611718号明細書に開示され
ている。ビニル基、アルキル基、アミノ基、エポ
キシ基、メルカプチル基、チオアルキル基、チオ
アリル基およびフエニル基を有する他のウエルナ
ータイプ（Werner type）のカツプリング剤もま
たは本発明のサイジング剤に感込むために好適な
ものである。本発明のサイジング組成物に用いら
れうる種々のシランカツプリング剤の例として一
般に、加水分解しうるビニル、アルキル、ベータ
クロロプロピル、フエニル、チオアルキル、チオ
アルキルアリール、アミノ−アルキル、メタクリ
レート、エポキシおよびメルカプトのシラン類、
それらの加水分解物、その加水分解物ポリマー、
およびその混合物などが用いられる。ガラス繊維
のためのサイジング組成物に用いられるカツプリ
ング剤の通常の量は、水性サイジング組成物にも
とづいて0.1〜２％の量などが用いられうる。 本発明のサイジング組成物に用いられうる繊維
保護剤には、湿潤潤滑剤およびステアリン酸やテ
トラエチレンペントアミンステアリン酸の反応生
成物としてえられたアルキルイミダゾリン誘導体
であるカチオン−Ｘ（Cation−Ｘ）のような陽イ
オン性潤滑剤などの乾燥潤滑剤または非イオン性
潤滑剤が含まれる。また無水の酸可溶化され多数
の不飽和化された（polyunsaturated）低分子量
の脂肪酸アミド同様、酸可溶化された水溶性また
は水分散性のステアリンアミドおよびステアリン
無水物、酸可溶化された水分散性の低分子量の脂
肪酸アミドもまた、陽イオン性潤滑剤として用い
られうる。典型的な水素処理した野菜油
（vegitable oil）の潤滑剤としては、水素処理し
た綿実油、水素処理したコーン油、水素処理した
大豆油などが用いられうる。用いられうるフイル
ム形成ポリマー材料の例としては、ポリオキシア
ルキレンポリオールまたはポリアルキレンポリオ
ール；ゼラチン；カルボキシメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース
などのセルロース材料、グルコース；オキシエチ
ル化したステアレート；ウレアホルムアルデヒド
ポリマー、メラミン−ホルムアルデヒドポリマ
ー、アセトンホルムアルデヒドポリマー、フエノ
ール−ホルムアルデヒドポリマーなどの合成樹
脂；グリセリル−フタル酸無水物反応生成物など
のアルキド樹脂；ポリアミド、飽和されたポリエ
ステルおよび不飽和にされたポリエステル、炭化
水素−シロキサン樹脂、エポキシ樹脂；エチレ
ン、プロピレン、スチレン、イソブチレン、ブタ
ジエン、アクリロニトリル、塩化ビニル、ビニル
ピロリドン、塩化ビニリデン、ビニルアセテー
ト、ビニルアルコール、アクリル酸およびそのエ
ステル、メタクリル酸およびそのエステルのホモ
ポリマーおよびコポリマーなどのビニル樹脂など
が含まれる。これらのフイルム形成剤はまた混合
して用いてもよい。これらのフイルム形成剤は水
溶液、分散剤または乳剤のかたちで用いられるの
が好ましい。前述したフイルム形成剤のシリル化
されたものもまた用いられる。 水性被覆組成物の固形分の主な成分はポリウレ
タンポリマーである。「ポリウレタン」という言
葉は少なくとも２つの活性水素とジおよび／また
はポリイソシアネートとを有する有機化合物の反
応生成物を意味する。そのばあい、最終的にえら
れたポリマーは、エラストマーの硬化性のポリウ
レタンまたはポリウレタンウレアタイプのポリマ
ーである。「エラストマーの」という言葉は、ポ
リウレタンフイルムのみの硬度がシヨアＡ硬度約
10〜シヨアＤ硬度約75から80、好ましくはシヨア
Ａ硬度60〜100の範囲内にあり、その伸びが100〜
800％のオーダーであることを意味するものであ
る。シヨア硬度試験は標準的な手順によつてシヨ
アデユロメータ（Shore durometer）で行なわれ
る。伸びはASTMの試験手順D412にしたがつて
測定される。好ましくは、少なくとも２つの活性
水素を有する有機化合物は、ポリエステルポリオ
ールまたはポリエーテルポリオールなどのポリオ
ールであり、もつとも好ましくは、直鎖のポリオ
ールである。ポリエステルをもとにしたポリウレ
タンエラストマーの例としては、そのポリエステ
ルがアジピン酸などのカルボン酸から調製された
ものが含まれ、そのグリコール部分がエチレング
リコール、１，２−プロピレングリコール、１，
３−ブチレングリコールおよび１，４−ブチレン
グリコールなどの材料から選ばれうる。用いられ
うる多官能性（polyfunctional）のポリエステル
の例としてはさらに、フタル酸無水物、アジピン
酸、エチレングリコール、トリメチロールプロパ
ンなどにもとづくものである。分枝が増加すると
よりじん性が増し、より硬く、可撓性において劣
つたフイルムとなるので、ポリオールの分枝がわ
ずかな量であるならよいが、ポリオールの官能性
または分枝の程度は最小限に保つべきである。ポ
リウレタンをつくるために通常用いられるジまた
はポリイソシアネートは、芳香族、脂肪族および
その混合物のイソシアネートから選ばれるが、脂
肪族イソシアネートが好ましい。用いられうるポ
リイソシアネートの例としては、トルエンジイソ
シアネートの芳香族イソシアネート、ならびにヘ
キサメチレンジイソシアネート、メチルシクロヘ
キシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメ
タンジイソシアネート、その脂肪族基がメチルま
たはエチルであるリシンジイソシアネート、ビス
（２−イソシアナトエチル）フマレート、ビス
（２−イソシアナトエチル）カーボネートおよび
有機基が本質的にC₃₆炭化水素残基であるジメリ
ルジイソシアネートなどの脂肪族イソシアネート
が含まれる。用いられてよい他のイソシアネート
は、４，4′−ジフエニルメタンジイソシアネート
である。ポリウレタンポリマーは当業者に知られ
ている適当な方法によつて硬化しうる材料として
つくられる。たとえば、ジイソシアネートのよう
な付加的なモノマー、ポリオール、エポキシはそ
のポリマーに添加されうるし、および／または硬
化しうる残基（moiety）はそのポリマー中に導
入されうる。硬化性のポリウレタンエラストマー
をつくるために用いられる、前述の反応基または
残基の例としては、ヒドロキシル、エポキシ、ウ
レア、アミン、アミドおよびオレフインの基、ま
たは反応性のメチレンまたはオレフインの基があ
る。ポリウレタンポリマーは当業者に知られてい
るワン−シヨツト法またはシングルステツプ法に
よつて、または水分散性ポリウレタンをつくるた
めに当業者に知られているジイソシアネートの必
要とされるモル部分（molar portions）を有す
る直鎖またはわずかに分枝したポリオールを用い
た２ステツプ鎖延長法によつてつくられうる。こ
れら種々のエラストマーの硬化性のポリウレタン
の１種または２種以上またはその混合物は、本発
明の水性被覆用組成物中で用いられうる。とく
に、２種または３種以上のポリウレタンが、サイ
ジング処理がなされたガラス繊維上の被覆物につ
いて所望の硬度および／または伸び特性を達成す
るために混合されうる。これらのエラストメリツ
クな硬化性ポリウレタンは、非イオン性、陰イオ
ン性、および／または陰イオン性および／または
両性（amphoteric or zwitterionic）の乳化剤お
よび分散剤を用いることによつて、水に溶解し
え、乳化しえまたは、分散しうる。さらに、ポリ
ウレタンポリマーは、１種または２種以上の分散
剤または乳化剤をポリウレタンポリマーをつくる
ための他のポリウレタン製造モノマーと組み合わ
せることによつて、内部的に乳化されうる。硬化
性ポリウレタンは、水性の含浸用組成物の残渣の
固形分にもとづいて、または乾燥基準にもとづい
て、最大約10％またはそれ以下を架橋することに
よつて最大の硬化性を有する。 含浸被覆物中においてフイルム形成ポリマーと
して用いられうるポリウレタンポリマーの例とし
ては、米国特許第4143091号、米国特許第4208494
号および米国特許第4208495号各明細書に示され
ているような内部的に乳化されたものが含まれ
る。これらの各明細書の開示内容は参考として本
明細書中に盛込まれている。用いられうるポリウ
レタンポリマーの他のタイプとしては、米国特許
第4066591号明細書に開示されているものなどの
ようにポリマー分子上に存在するイオン性の基を
有するものがある。該明細書の開示内容は参考と
して本明細書中に盛込まれている。本発明の組成
物中で用いられうる他のタイプのポリウレタンイ
オノマー、たとえばポリマー上に存在するイオン
性の基を有するポリウレタンポリマーとしては、
アニオノマー（anionomer）およびカチオノマー
（cationomer）などのポリウレタンイオノマーが
含まれる。該イオノマーの例としては、分子量約
160〜約300の有機ジイソシアネートを、エチレン
グリコールなどのトリおよび／またはテトラアル
キレンポリオール、ならびに適宜用いられるカル
ボキシル基、カルボキシレート基、スルホン酸基
および／またはスルホネート基を含むグリコール
の存在下で約62〜約200の分子量を有し、かつ約
500未満の分子量を有する他の脂肪族グリコール
と反応させることによつて生成したアニニオノマ
ーが含まれる。イオン性基または親水性ポリエー
テルセグメントを含有するこれらのポリウレタン
ポリマーは自己乳化性であり、乳化剤あるいは乳
化のためのまたは分散のための大きい剪断力
（shear forces）を要しない。というのは、それ
らは自己分散性であるからである。また４級化重
付加反応（guaternizing polyaddition
reactions）によつてつくられた陽イオン性のポ
リウレタンもまた用いられうる。ポリエステル、
ポリエーテル、ポリアセタール、ポリイソシアネ
ート、低分子量のグリコールおよびジアミンとイ
オン性ポリウレタンとのコンビネーシヨンもまた
用いられうる。イオン性ポリウレタン中に存在す
るイオン性基の種類および量は、そのポリウレタ
ンが自己分散性であるとともに、そのポリウレタ
ンの粒径が約５ミクロン未満であるように選択さ
れる。これらのポリウレタンポリマーの特性は、
硬性のフイルム特性から可撓性のフイルム特性ま
で種々変化しうる。本発明にもつとも有用なポリ
マーは可撓性のフイルム特性を有するポリマーで
ある。 商業的に入手可能な使用可能なポリウレタンポ
リマーの特定の例としては、ウイチコ・ケミカ
ル・コーポレーシヨン（Witco chemical
corporation）製のウイチコボンド（Witcobond）
Ｗ−212およびＷ−234などの脂肪族ポリウレタン
分散剤があげられる。ウイチコボンドＷ−212材
料は30％の固形分を有し8.7ボンド／ガロンの密
度であり、乳白色の外観を呈している。引火点は
100℃より大きく、粒子の電荷は陽イオン性であ
り、粒径は１ミクロンである。25℃（77〓）にお
けるPH値は4.5であり、25℃（77〓）におけるブ
ルツクフイールド（Brookfield）LVFによる粘
度は50cpsであり、表面張力は41ダイン／cmであ
る。本発明で用いられる他のポリウレタンはウイ
チコ・ケミカル・コーポレーシヨンから入手可能
なウイチコボンドＷ−234ポリウレタンである。
Ｗ−234ポリウレタンはかすんだような外観を有
しており化学的な分類においては脂肪族性のもの
である。固形分は30％であり、密度は8.8ポン
ド／ガロンである。引火点はＷ−212材料と同じ
であり、粒子の電荷は陰イオン性であり、その分
散物はコロイド状である。25℃（77〓）における
PH値は8.0であり、ブルツクフイールドLVFによ
つて測定した25℃（77〓）における粘度は100cps
であり、表面張力は54ダイン／cmである。好まし
いポリウレタンはウイチコボンドＷ−290H材料
であり、該材料は乳白色の外観を有し、化学的な
分類としては脂肪族性のものであり、65％の固形
分を有しており、粒径が約15ミクロンであり、25
℃（77〓）におけるPH値が7.5であり、ブルツク
フイールドLVFによつて測定した粘度が200cps
であり、表面張力が42ダイン／cmである。290H
材料のフイルム特性は引張り強度が4500psiであ
り、伸びが720％であり、モジユラスが伸び100％
において250psi、300％において540psi、500％に
おいて1550psiである。 架橋材料は硬化性ポリウレタンを硬化させるた
めに存在しており、自己架橋性でもよい。好適な
架橋材料には、ケミカルな化合物（chemical
compounds）、モノマー化合物、オリゴマー化合
物およびポリマー材料が含まれる。ポリマーの架
橋材料は室温または好ましくは高められた温度に
おいて架橋のための反応性を有する外部
（external）および／または内部（internal）架
橋材料でありうる。好適な架橋材料の例として
は、ヘキサキス（メトキシメチル）メラミン；ス
チレンオキサイド、アルフアーフエニルプロピレ
ンオキサイド、トリメチレンオキサイドなどの２
〜12個の炭素原子を含む低級炭化水素エポキシド
類；エチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド、ブチレンオキサイド、イソブチレンオキサイ
ドなどの２〜８個の炭素原子を含むエポキシドの
ような低級アルキレンオキサイド類；ホルムアル
デヒド；アルコキシシラン；フエノリツク
（phenolics）などのケミカルな化合物が含まれ
る。モノマーの架橋材料の例としては、ジイソシ
アネートのようなポリウレタンと反応するモノマ
ー、ポリイソシアネートおよび少なくとも２個の
活性水素を有する有機化合物が含まれる。オリゴ
マー材料の例としては、メチロールを含有してい
る縮合物、モノマー、ダイマー、トリマーおよび
より高次オリゴマーを含んでおり、メラミンホル
ムアルデヒド、ヘキサキス（メトキシメチル）メ
ラミン、フエノールホルムアルデヒドおよびレゾ
ルシノールホルムアルデヒドなどの、酸性または
塩基性の触媒と組み合わせて用いられるアルデヒ
ド縮合物が含まれる。フエノールまたはレゾルシ
ノール化合物には、クレゾールまたはそのアイソ
マーの混合物、キシレートまたはそのアイソマー
の混合物、フエノールの同族体とフロールグルシ
ノール、クレゾルシノールおよびメタ−キシロル
シノールなどの２価フエノールとの混合物が含ま
れる。アルデヒドには、ホルムアルデヒドに用い
られうるメチレン供与体が含まれる。その例とし
ては、パラホルムアルデヒド、ヘキサメチレン−
テトラミン酸アルデヒドおよびフルフラールなら
びにその混合物が含まれる。 ポリマー材料の非排他的な例としては、フエノ
ール化合物、レゾシノール、尿素、メラミンのよ
うな多価フエノール化合物などのメチロール含有
縮合物が含まれる。そのばあい、メチロールはパ
ラホルムアルデヒド、ヘキサメチレン−テトラミ
ン、アシツドアルデヒド（acid aldehyde）およ
びフルフラールならびにその混合物のような種々
の形態のホルムアルデヒドのような適当なメチレ
ン供与性化合物からえられ、またアミノプラスト
樹脂、有機ポリイソシアネートおよびエポキシ含
有ポリマーをも含む。好適な外部および内部架橋
材料の例としては、本出願の譲受人に付与された
スクリーベン（Scriven）らの米国特許第4066591
号明細書に記載されている。この特許は参考とし
て本明細書中に盛込まれている。１種または２種
以上のメラミンホルムアルデヒド樹脂を有するこ
とは、架橋およびポリウレタンポリマーの相溶化
を容易にするので、好ましい。とくに好適なメラ
ミンホルムアルデヒド樹脂は商品名がレジメン
（Resimene）841である、モンサント
（Monsanto）社から入手可能な水性のメラミン
ホルムアルデヒド樹脂である。そのレジメン841
は２％未満の遊離したホルムアルデヒドと５％未
満のメタノールとを有し、沸点は99℃（210〓）
である。またレジメン841は、メタノールの蒸気
圧が95mmHg、水の蒸気圧が17.5mmHgであり、メ
タノールの蒸気密度や1.11、水の蒸気密度が0.64
であり、無色透明の流動性の液体の外観を有し、
比重が25℃（77〓）において1.25であり、揮発成
分が29容量％である。メラミンホルムアルデヒド
樹脂のような架橋材料には、架橋ポリマー材料ど
うしの、可能なら架橋材料とポリウレタンポリマ
ーとの間の架橋の程度を調整するため架橋調整剤
を使用する必要がある。架橋調整剤は、架橋材料
のための酸性の触媒または水酸化アンモニウムな
どの被覆用組成物のPH値を調整するものでありう
る。その例としては、アメリカン・シアナミド・
カンパニー（American Cyanamide Co.）から
40％酸と60％アルコールを有する商品名サイキヤ
ツト（Cycat）4040として入手可能なものなど
の、イソプロパノールにトルエンスルホン酸を溶
解させた溶液がある。他のとくに好適な材料は商
品名ウイチコボンドＲ○ XWとしてウイチコ・ケミ
カル・コーポレーシヨンから入手可能な水性エポ
キシエマルジヨンである。エポキシエマルジヨン
はエポキシ当量が345〜385であり、非揮発成分が
54〜56容量％であり、ブルツクフイールドによる
25℃（77〓）における粘度が15〜70ポイズであ
り、乳白状の液体のような外観を有し、引火点が
92℃（200〓）より大であり、比重は25℃におい
て9.1ポンド／ガロンである。 水性の被覆用組成物中に存在する架橋材料の量
は、硬化ポリウレタンポリマーを硬化させるため
にポリウレタンポリマーに効果的な架橋を与える
量である。そのばあい、結果的にえられたフイル
ムまたは残渣はその硬度がシヨアＡ硬度約10〜シ
ヨアＤ硬度約80、好ましくはシヨアＡ硬度約60〜
約100であり、伸びが約100〜約800％、もつとも
好ましくは500％伸びにおけるモジユラスが約500
〜約4000psiである。もつとも好ましくは、６重
量％までのポリウレタンが架橋性すなわち硬化性
であることであり、その結果架橋材料の量はポリ
ウレタンポリマーを前記範囲まで架橋させるため
に充分な量である。もつとも好ましくは、架橋材
料の量はポリウレタンポリマーの可能な全体的な
架橋を効果的にする量より小であり、その量は水
中でのポリウレタンの再分散を確実に防止しかつ
マトリツクスポリマーに対する接着性のためのポ
リウレタンの架橋性を確実に節約（save）する
程度の量である。マトリツクスポリマーが含浸さ
れた繊維と共に用いられないならば、水性含浸剤
中の架橋材料の量は、ポリウレタンが硬化されう
る程度に、ポリウレタンを全体的に硬化させる量
でありうる。自己架橋性の材料は、その量がポリ
ウレタンの架橋に対する量を超えてもよいが、結
果的にえられた被覆物のフイルムが前述の値を超
えるような硬度および伸びとなる量を超えてはな
らない。ポリウレタンを架橋するための量より多
い量を用いてもより大きい架橋密度の増加は望め
ず、特性の混同（blend of properties）を惹起
することとなろう。 水性化学処理組成物中の水は揮発性と非揮発性
の両方の部分を含む組成物の主要な量を構成して
いる。そのような水の量はその組成物がストラン
ドやヤーンの束を含む単繊維の束を含浸させうる
ような粘度および全固形分濃度となるような量で
ある。単繊維の束の含浸の程度は、単繊維の大部
分が、水性被覆用組成物の残渣のほぼ連続したフ
イルムでそれらの表面の実質的部分が被覆される
程度である。その結果、単繊維の大部分はたがい
に分離される。束が含浸されているかぎり束は包
み込まれている（encapsulated）必要はない。好
ましくは、約50％以下の固形分含量の水性被覆用
組成物に添加するためにポリウレタンポリマーが
あらかじめ乳化され、分散されているときは、水
性の被覆用組成物の粘度はキスロール（Kiss
roll）型の被覆法に対しては約５センチポイズま
たはそれ以下であり、ダイ（die）被覆法に対し
ては室温で約15±５センチポイズまでの粘度であ
る。水性の被覆用組成物の全固形分はその束の単
繊維の直径に依存して種々変化する。このことは
より小さな直径の単繊維がより多くの全固形分を
有する水性の化学処理組成物を要することを意味
する。というのは、単繊維の直径を小さくすれば
するほど単繊維の表面積は大きくなるからであ
る。 水と共に水性被覆組成物中に存在する水分散
性、水乳化性または水溶性のポリウレタンおよび
架橋材料に加えて、適宜用いられる種々の成分が
存在していてもよい。適宜用いられる成分の種類
は、被覆された繊維の束の最終的な用途に依存す
る。たとえば、電線ワイヤを包む電線用ハーネス
を製造するために、被覆された束が編まれたり、
織られるときは、水性被覆用組成物には潤滑剤を
存在させるべきである。当業者に知られている適
当なガラス繊維の潤滑剤を、その水性被覆用組成
物中に含ませることができる。とくに好適な潤滑
剤は商品名がＹ−9662でユニオン・カーバイド・
コーポレーシヨンから入手しうるシリル化された
潤滑剤である。プロダクト・セイフテイ・デー
タ・シート（Product Stafty Data Sheet）に記
載されているこの材料は、760mmHgにおける沸点
が150℃より大きく、25℃／25℃における比重が
1.05であり、蒸気密度が１より大きく、蒸気圧が
20℃で１mmHg未満であり、揮発性分が１容量％
未満であり、蒸発率がブチルアセテートを１とし
て１未満満であり、透明からわずかにかすんだ色
の液体としての外観を有し、特有な臭いをもつて
いる。水性被覆用組成物中に存在させうる他の付
加的な成分としてシランカツプリング剤があり、
水性サイジング組成物中で用いられている前述し
た適当なシランカツプリング剤がその水性被覆用
組成物中で用いられうる。また１種または２種以
上の、水分散性、水乳化性または水溶性の可塑剤
が水性被覆用組成物中に含まれうる。水分散性ま
たは水乳化性の可塑剤は、好適な非イオン性、陽
イオン性、陰イオン性、両性の（amphoteric or
zwitterionic）、その可塑剤のHLB値と同じ範囲
のHLB値を有する分散剤または乳化剤と共に用
いられる。１種または２種以上の可塑剤が水性被
覆用組成物中で用いられるときは、用いられうる
ポリウレタンポリマーの種類はより高い硬度を有
しうる。というのは、可塑剤が単繊維の束上の被
覆用組成物のフイルムの硬度を減少させるからで
ある。可塑剤の好適な例としては、商品名がサニ
タイザー（Sanitizer）160であるブチルベンジル
フタレートが含まれる。そのばあい、好適な乳化
剤は商品名ツイーンＲ○ （TweenＲ○ ）21乳化剤で
アイシーアイ・アメリカ・インコーポレーテツド
から入手しうるポリオキシエチレンソルビタンモ
ノラウレートである。好適な可塑剤の他の例とし
ては商品名ホスフレツクス（Phosflex）179Ｒ○ −
Ａでストーフアー・ケミカル・カンパニー
（Stauffer Chemical Company）から入手可能な
トリーキシリルホスフエートがある。この材料は
20℃／20℃において比重が1.143であり、密度が
9.5ポンド／ガロンであり、10mmHgにおける沸点
が265〜285℃であり、流動点が約−17.8℃（０
〓）、約37.8℃（100〓）におけるSUS粘度が220
であり、引火点が約229.4℃（445〓）である液体
である。 他の好適な可塑剤はベルシコール・ケミカル・
コーポレーシヨン（Velsicol Chemical
Corporation）から入手可能なジプロピレングリ
コールのジベンゾエートエステルであるベンゾフ
レツクス（Benzoflex）や幾種類かのポリエチレ
ングリコールである。被覆用組成物中に存在しう
る適宜用いられる他の成分は、防火剤である。そ
のばあい、水溶性、水乳化性または水分散性の適
当な防火剤が用いられる。好適な防火剤は水の中
でツイーン21乳化剤で乳化されうる３酸化アンチ
モンである。 ポリウレタンの硬化に助力しうる他の好適な防
火剤は、臭素化ポキシポリマーの水性分散液であ
る。好適な例としては、商品名RDX−49630でセ
ラニーズ・コーポレーシヨン（Celanese
Coporation）から入手可能な臭素化エポキシ樹
脂分散液がある。このものは臭素化したエポキシ
樹脂の60％水性分散液である。そのばあい、エポ
キシ樹脂はいずれの有機溶媒をも存在させない
で、約20重量％の臭素を含んでいる。この材料の
粘度は25℃において、１ガロンあたりの重量が
10.1、１エポキシドあたりの重量が450、PH値が
7.2であるときに10000センチポイズである。この
エポキシ樹脂が水性被覆用組成物中で用いられて
いるときは、それはジシアンジアミド、種々の置
換されたイミダゾール類および脂肪族類などの硬
化剤で硬化されうる。好適な硬化剤は商品名エピ
キユア（Epicure）8525ポリアミン硬化剤でセラ
ニーズ・コーポレーシヨンから入手可能なもので
ある。この材料は75℃において800センチポイズ
の粘度を有し、固形分の相当重量（equivalent
weight on solids）が127であり、１ガロンあた
りのポンド数が8.1である。 水性被覆用組成物は、水中で乳化され、または
分散されるべき材料のための適当な乳化剤を有す
る所望量の水に、成分のすべてを順にまたは同時
に加えることによつて調製されうる。好ましく
は、水下溶性の材料は好適な溶媒と当業者に知ら
れている適切なHLB値を有する乳化剤とであら
かじめ乳化されまたは分散され、ついて水性の被
覆用組成物を調製するために加えれる。もつとも
好ましくは、ポリウレタンポリマーの水性分散液
が水に分散された可塑剤、水に分散されたワツク
ス類および潤滑剤、防火剤と共にそれに添加され
ることである。希釈された水性の媒体に溶解させ
た架橋材料がポリウレタンポリマー分散剤または
ポリウレタンと適当な可塑剤、潤滑剤および／ま
たは防火剤の混合物に加えられる。水性の被覆物
は、単繊維の束を含浸するのに要求される粘度と
全固形分量を水性被覆用組成物に与えるための材
料の所望量を達成するために、水でさらに希釈さ
れうる。 水性含浸用組成物は、ストランド、ストランド
の束、撚られたヤーン、撚えられていないヤー
ン、モノフイラメント（monofilaments）の単な
る束を含む単繊維の束に塗布される。この塗布は
浸漬被覆法またはダイ被覆法または単繊維の群に
被覆用組成物を塗布するための当業者に知られて
いるそのほかの方法によつて行なわれうる。たと
えば、単繊維の束は水性含浸用組成物を収容する
浴に浸漬されうるし、または束はキスロールまた
は単繊維の束を接触させるためにその束を支持、
運搬するそのほかの塗布機に接触させうる。また
ダイ被覆設備も用いることができる。そのばあ
い、単繊維の束は常設の（permanent）調節可能
なオリフイスを通して引かれ、押されまたは押し
込まれる（stuffed）。これに関しては、ガラス繊
維のもつても奥の領域をオリフイスを有する容器
内に収められている液体の含浸用組成物にさらす
ために、オリフイスに至る前にすばやくストラン
ドを開く（open）のに効果的である。束が含浸
用組成物と接触する前に、束を最大限に分離させ
かつより良好に含浸させるために、バーまたは同
様の装置によつて束中の繊維が引張つた状態で広
げ（spread）られる。サイジング処理がなされ
た単繊維は、それらが単繊維の群または束に集め
られたときに、単繊維同士が極端に一体とならな
いようなサイジング組成物を有する。その結果、
分離力を加えたとき、デイツプコーテイングまた
ダイコーテイングのまたは最中に、単繊維はたが
いにいくらか分離し、被覆組成物が単繊維の群ま
たは束をつつみ、入り込みうるようにしている。
それは、サイジング処理は水性被覆用組成物が乾
燥しかつ部分的に硬化したときに束状の単繊維が
たがいに分離するように、さらに束状のまたは束
状にされたストランドのそれぞれの単繊維の表面
の実質的部分が水性被覆用組成物で覆われるよう
に含浸用組成物をつくるときの助けとなる。 水性被覆用組成物で処理された単繊維の束は、
部分的に硬化し水性被覆用組成物の水分を減少さ
せるために乾燥させる。架橋性のポリマー材料を
硬化させる、当業者に知られている適当な方法が
被覆され含浸された単繊維の束を乾燥、硬化させ
るために用いられてもよい。乾燥は非誘電性タイ
プ（non−dielectric type）の乾燥が好ましく、
また水分は束の約１〜約２％未満の範囲に減少さ
れるのが好ましい。水分の減少および部分的な硬
化は、所望の水分減少、所望の部分的硬化となる
ような好適な温度で、好適な時間乾燥させること
によつて達成される。好ましくは、乾燥は約10〜
約60秒間、200〜260℃（400〜500〓）の温度で、
または水分の減少および部分的硬化を同程度に達
成させるのと等価の温度および時間で行なわれ
る。 部分的に硬化され、被覆された単繊維の束は、
種々の布製造方法を行なうのに充分な程度の可撓
性を有している。布製造方法によつてつくられる
布の例としては、織布、不織布ニツト編布
（knitted fabric）、組編布（braided fablic）ま
たは横糸ニツト編布（weft−kitted fadlic）が含
まれる。それらはメイヤー（Mayer）またはリ
ビヤ（Libya）の横糸挿入布機械（weft
insertion fabric machine）で製造される。この
タイプの機械に関して、その繊維は両方向兼用交
差型（bi−directional crosslaid）の横糸−縦糸
構造である。そのばあい、横糸のヤーンは従来か
ら知られている織布中に織り混ぜられない。「ニ
ツト編み目（knit stitch）」は、タテの機械方向
につくられていき、布に結びつけられる。織り操
作は平織り、朱子織りまたは当業者に知られてい
る布をつくるためのその他の種類の織り方が用い
られうる。 布を、織られるかまたは織られないかまたはニ
ツト編みされるかまたは組織りされるかする布に
種々の方法によつて種々のタイプの被覆物で被覆
してもよいし、または被覆しなくてもよい。好適
なポリマーの被覆物の例としては、ポリ塩化ビニ
ルなどのビニル樹脂、ポリエチレンおよびエチレ
ンのコポリマー、ポリウレタン、フエノール樹
脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、クロロスル
ホネート化されたポリエチレン、クロル化された
ポリエチレンなどのエラストメリツクな材料、エ
チレン、プロピレン、ジエンのモノマーからなる
ポリマー、ハイパロンＲ○ （HypalonＲ○ ）エラスト
マーおよびシリコーンポリマーなどが含まれる。 これらのタイプのポリマーは、含浸法、溶媒含
有被覆法および100％固形分被覆法などの表面被
覆法や予備形成したフイルムまたはシートを積層
する方法によつて、可撓性を有する単繊維の束に
被覆されうる。たとえば、プラスチゾルの100％
固形分被覆法が用いられるときは、ポリ（ビニル
クロライド）ラテツクスの第１被覆物が、続くプ
ラスチゾル被覆物の接着性を改良するために布に
塗布される。布にプラスチゾルの被覆ペースト
（paste）を塗布した後、繊維は通常約177〜205℃
（約350〜400〓）に加熱される。それにより、樹
脂の粒子は布全体に連続層を形成し、布の隙間に
実際に接触しうる。ついでポリマーの被覆物は室
温において靭性を有する密着フイルム（ａ
taugh coherent film）となるように冷却され
る。溶解方法は所望の温度がえられると直ちに被
覆した布が冷却されるようにすばやく行なわれ
る。ポリマー材料に加えて種々の顔料または充填
材料が含められていてもよく、ポリマー材料は可
塑剤と溶剤によつて調整してもよい。 ポリマー被覆物および好ましくはポリ塩化ビニ
ル被覆物は、布をナイフ・オーバー・ロール・コ
ーター（Knife−over−roll−coater）にわたつ
て通過させるなどの当業者に知られた含浸方法に
よつて塗布されうる。またつぎにナイフコーター
にわたつてまたは支持チヤンネル（channel）を
有するフローテイングナイフコーターを介して布
を通過させるなどの当業者に知られている適当な
湿式被覆方法も用いることができる。また反転ス
ムージング、ロールを有するレベロンコータ
（levelon coaters）やブラケツトナイフコーター
や逆転ナイフコーター（inverted knife
comters）が缶彫込みロール（can engraved−
roll）ユニツトまたはグラビア被覆ユニツトとし
て用いられうる。プラスチゾル塗布においては、
当業者に知られた適当な、乾燥または100％固形
分被覆法が用いられうる。たとえば、ホツトメル
トコーテイング法や適当な他の改良被覆方法が用
いられてもよい。そのばあい溶媒を蒸発させなく
てよい。さらに金属ベルト式プレキヤストコータ
（metal−belt precast coaters）、同様にキヤス
トコーテイング法の技術を用いることもでひる。
また高温カレンダー被覆法や押圧し被覆法などの
乾燥パウダー樹脂被覆法を用いることができる。
また別々の操作で形成したポリマーのフイルムま
たはシートと布の組合せを含む湿式の積層法、乾
式の積層法を用いることができる。積層法におい
ては、フイルムまたはシートは別途カレンダー
法、押出し法またはキヤステイング法によつて成
形され、布地に積層されうる。これらの方法と共
に、接着剤が、布およびプラスチツクシートへの
加圧前にプラスチツクシートに塗布される。また
は、プラスチツクシート自身が熱可塑性の接着剤
として働き、接着性を生ぜしめるために加熱さ
れ、その後加熱しながら、布に接触させる。接着
剤の塗布は多層のドラム積層法（multiple−ply
drum lamination process）で行なわれる。また
発泡性のポリマー材料に関しては、熱可塑性発泡
積層法（thermoplastic foam lamination
process）を用いることができる。 織布またはニツト編みされた布または不織スク
リムの最終用途に加えて、多数の特殊な製品が本
発明の含浸された繊維の束からつくられうる。そ
のような特殊な製品にはロープおよびなわ、ドラ
イヤーフエルト（dryer felts）、コンベアベル
ト、コンクリートおよび石こうのための補強メツ
シユ、帯ひも（wibbing）およびストラツピング
（strapping）、スリング（slings）、電線用スリー
ブ、ハーネス、補強テープ、空中の引込線用ケー
ブル、マツトレステイツキング（mattress
ticking）および光フアイバーケーブルなどが含
まれる。これらの特殊な製品の大部分において
は、水性被覆用組成物は、被覆されたガラス繊維
の束のなめらかな組み織りや織りを容易にするた
めの潤滑剤、好ましくはシリル化された潤滑剤を
有している。また含浸された単繊維の束は水性の
および無水性の乾燥方法の両方に容易に受け入れ
られる。 第１図は本発明の被覆された布を示している。
１２は本発明の可撓性を有する含浸されたガラス
繊維の束からなる布を示しており、１１，１３は
シートの間に布をかさんで積層するポリ塩化ビニ
ルのシートまたはフイルムを示している。通常被
覆された布の厚さは0.025〜0.15cm（0.01〜0.06イ
ンチ）、布の単位面積あたりの被覆物の量は種々
変化されるが、通常約119〜1700ｇ／m²（約５〜
約50オンス／平方ヤード）である。 第２図は本発明の被覆されたガラス繊維の束の
断面を示す写真のスケツチ図である。その断面は
従来から用いられている顕微鏡で600倍に拡大し
たものである。この標本は本発明のガラス単繊維
を着色含浸した束をミクロトームカツターで0.01
ミルの断面に切断することによつてつくられた。
その標本はエポキシ樹脂にうめ込まれた。１４は
サイジング組成物の残渣を有するガラス単繊維を
示し、１５はサイジング処理したガラス繊維の束
を含浸させた部分的に硬化され、乾燥して水分が
減少せられた被覆物を示す。第２図からわかるよ
うに、ガラス単繊維の大部分は実際はガラス表面
同士接触せず、部分的に硬化され、乾燥して水分
が減少せられた被覆物によつてたがいに分離され
ている。 本発明の好ましい実施例において、ガラス繊維
の単繊維は通常「Ｅ−ガラス」または「621−ガ
ラス」である。ガラス繊維は、バツチ方式の溶融
炉のブツシングの孔から流出する溶融ガラスの流
れを細くすることにより形成することができる。
水の沸点以下に単繊維を冷却した後、水性サイジ
ング組成物を繊維に塗布する。水性サイジング組
成物は、デンプンを含まない織物用サイジング剤
であり、このサイジング剤はBASFワイヤンドツ
ト（BASF Wyandotte）から商品名プルラコー
ルＲ○ Ｖ−７ポリオール（PluracolＲ○ Ｖ−7polyol）
として利用できるポリアルキレンポリオールと商
品名プルラコールＲ○ Ｖ−10ポリオール（Pluracol
Ｒ○ Ｖ−10polyol）として利用できるポリオキシレ
ンポリオールとを50対50の割合で混合したもので
ある。混合物の量は、水性処理組成物の約0.5〜
約５重量％の範囲であり、好ましくは約１〜３重
量％の範囲である。シランカツプリング剤は、好
ましくはユニオン・カーバイド・コーポレーシヨ
ンから商品名Ｖ−9072シランとして入手できる潤
滑剤変性アミノシランカツプリング剤である。こ
のカツプリング剤は、水性処理組成物の約0.01〜
約２重量％の範囲内で存在する。水性のサイジン
グ剤中に存在する好ましい陽イオン性の潤滑剤
は、商品名がエマリー6760−Ｕ（Emery6760−
Ｕ）である酸性化された陽イオン性脂肪族酸アミ
ドとして布販されているポリアミン潤滑剤であ
る。この潤滑剤は水性処理組成物中にその約0.1
〜約４重量％存在する。水性処理組成物中の全固
形分は、サイジング組成物がガラス繊維に適当な
かつ所望のLOIにおいて加えられるのに好適な範
囲でよい。好ましくは全固形分は、約３〜約20重
量％の範囲である。ガラス繊維に約0.1〜約１％
の、好ましくは約0.5〜約0.8％のLOIとなるよう
に水性処理組成物をガラス繊維に塗布することが
好ましい。水性のデンプンを含まないサイジング
組成物で処理されたガラス繊維に塗布される水性
含浸用組成物の正確な構成は、被覆されたガラス
繊維の最終的な用途によるが、含浸用組成物は好
ましくは単相の高分子系である。被覆されたガラ
ス繊維を光フアイバー用の支持ケーブルのような
用途に用いるばあい、水性被覆用組成物は以下の
ように調製される。 ポリウレタンポリマーの水分散液（ウイチコ
290−Ｈ） 1207ｇ 水 1034ｇ ブチルベンジルフタレート （サニタイザー160） 138ｇ ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート
（ICIアメリカン・インコーポレーテツドのツイ
ーン21） 17ｇ 熱水 347ｇ 水 2586ｇ ポリウレタンポリマーの水分散液（モベイ
XW110） 172ｇ エポキシ水分散液（ウイチコ290−Ｈ） 94ｇ 水性被覆用組成物は脱イオン水とポリウレタン
分散液を予備混合タンク内で混合し、10分間撹拌
して調製した。主混合タンクのすべてのバルブを
閉にし、撹拌機を始動させ希釈したポリウレタン
の水性の分散剤を主混合タンク内に導入した。可
塑剤と乳化剤を加え、エツペンバツハ
（Eppenbach）を始動させ、乳化が転化
（inverse）するまで１分間に１〜２グラムの割合
で脱イオン水を加えることにより、エツペンバツ
ハミキサーを有する予備混合タンク内で可塑剤が
乳化された。転化完了後、条件として指定された
すべての量の水が加えられるまで水の追加割合を
増加させた。その後、乳化した可塑剤を主混合タ
ンクに加えた。脱イオン水を予備混合タンクに加
え、モベイ・ケミカル・カンパニーのXW110乳
化剤が利用できる水性のポリウレタン分散液を加
えた。この原料は水中に15重量％のＮ−メチル−
２−ピロリドンを含有する脂肪族ポリエステルウ
レタンポリマーの濁つて灰色がかつた色をした陰
イオン性の分散液であり、遊離のイソシアネート
を用いずにすべて反応した。分散液は35重量％の
固形分を含み、比重は25℃で1.04でPH値は8.3で
あつた。典型的なフイルム特性は、引張に強さが
6600psi、破断時の伸びが170％、降伏率（yield
modulus）が5700psi、伸び100％のモジユラスが
5200psiであつた。水性のエポキシ分散液も加え
て、混合物を約10分間撹拌した。水性のポリウレ
タン分散液と水性のエポキシ分散液の希釈された
混合物を主混合物タンクに加えた。調製物
（formulation）を最終的な容積まで希釈し約25
分間撹拌した。水性被覆用組成物をアプリケータ
ロールの速度に従つてキスロール被覆操作
（Kiss roll coating operation）中に加え、単繊
維の束のラインを約10〜約12重量％の含浸付着量
を与えるように調節した。単繊維の束はＫ−15
１／０束であつた。 他の実施例においては、Ｋ−15 ３／０ストラ
ンド構造が被覆されたガラス繊維の束に用いられ
る唯一のストランド構造である必要はない。たと
えば、Ｋ−15 １／０、２／０、３／０、４／０
およびＫ−37ならびにＨ−25 １／０、Ｇ−30
１／０、Ｇ−75 １／０、Ｇ−150 １／０、Ｄ−
255 １／０、Ｄ−450 １／０およびＭ−450はス
トランド構造物の他のタイプのほんのいくつかの
実例であり、これらをも使用することができる。 部分的に硬化され乾燥した被覆されたガラス繊
維の束を、電線のハーネスまたはスリーブ管用と
して繊維中に編みかつ織るために用いるばあい、
水性被覆用組成物は好ましくは以下のように調製
される。 ポリウレタンの水分散液 （ウイチコ290−Ｈ） 7000ｇ シリル化された潤滑剤（Ｙ−9662） 100ｇ 冷水 500ｇ トリキシリルホスフエート （ホスフレツクス179A） 700ｇ ブチルベンジルフタレート可塑剤（サニタイザ
ー160 600ｇ ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート
（ツイーン21 100ｇ 水（蒸溜した温水） 500ｇ メラミンホルムアルデヒド樹脂 （レジメン841） 400ｇ 水（蒸溜水） 600ｇ イソプロパノール60％のトルエンスルホン酸40
％の溶液 （サイキヤツト4040） 10ｇ 臭素化エポキシポリマーの水分散液
（RDY6315） 840ｇ 水 800ｇ ポリアミンエポキシ硬化剤 （エピキユア8525（Epicure85251）） 30ｇ ３酸化アンチモン防火剤 200ｇ 水 800ｇ 主混合タンクにシリル化された潤滑剤と冷蒸溜
水と共に水性のポリウレタン分散剤を撹拌しなが
ら加えた。予備混合タンク内で、可塑剤の混合物
を温蒸溜水で乳化し、この混合物を主混合タンク
に加えた。予備混合タンク内で、メラミンホルム
アルデヒドを酸触媒および水と混合し、この混合
物を主混合タンクに加えた。他の予備混合タンク
内で臭素化エポキシポリマーの水分散液をポリア
ミン硬化剤および水と混合し、この混合物を主混
合タンクに加えた。防火剤を予備混合タンク内で
水と混合し、これを主混合タンクに加えた。調製
物の全固形分の18重量％で、全容積は９ガロンで
あつた。この水性被覆調製物を、好ましい実施例
の水性被覆用調製物と類似の方法で前記のサイジ
ングしたガラス繊維に塗布した。 以下の実施例は、本発明の実施態様をさらに説
明するものであるが、本発明を制限するものでは
ない。 第１表は、本発明による水性被覆用調製物の９
の実施例を表わしている。これらの水性被覆用調
製物は、すべて４〜５の粘度を有しており、この
調製物を好ましい実施例と同様のサイジング組成
物によりサイジングされたガラス繊維に塗布し
た。実施例１の調製物は含浸されたヤーン用とし
て好ましい調製物であり、このヤーンは布に織り
込まれ、また被覆された布を製造するために高分
子材料が被覆された。この調製物は、ポリウレタ
ン分散液用の脱イオン水を予備混合タンクに加
え、その後ポリウレタンを加えることにより調製
した。この混合物を10分間撹拌し、主混合タンク
に移した。60頁および61頁に示す調製物について
記載した方法と同様の方法にて可塑剤を乳化し
た。63頁および64頁に示す調製物について記載し
た方法と同様の方法にてメラミンホルムアルデヒ
ド、水および酸触媒を加えた。最後の成分とし
て、予備タンク内でシリル化された潤滑剤と脱イ
オン水を混合し、これを主混合タンクに加えた。

【表】

【表】

【表】 注(1)：ただし、実施例１については、Kgである。
第１表において、ポリウレタン分散液としてウ
イチコ（witco）290Hを、ブチルベンジルフタレ
ート可塑剤としてサニタイザー（Sanitizer）160
を、リン酸トリキシリルとしてホスフレツクス
（phosflex）179Aを、ポリオキシエチレンソルビ
タンモノラウレートとしてツイーン21を、酸性触
媒としてサイキヤツト（Cycat）4040を、ポリウ
レタン樹脂分散液としてモベイ（Mobay）XW
−100を、エポキシ樹脂水性分散液としてウイチ
コボンド（Witcobond）XWを用いた。 第２表および第３表は、被覆されていないガラ
ス繊維の束について含浸したばあいと含浸しない
ばあいの両方に関する性能データそれぞれを表わ
す。両方の束の繊維を好ましい実施例の水性組成
物でサイジングした。含浸されておらずかつ被覆
されていない束は、本発明で用いた水性の含浸被
覆用組成物について処理をしなかつた。サイジン
グされたガラス繊維の含浸された束は、第１表の
実施例１および６〜９のポリウレタン含浸剤を用
いて含浸された。第２表および第３表の性能デー
タは、含浸されたガラス繊維の束および含浸され
た繊維の束で織つた布の特性を表わす。第２表お
よび第３表に示す試験は、すべて次のような標準
試験手段に従つて行なわれた。 試 験 手 順 引張り、ヤング率およ び破損伸び（failure アメリカ材料試験協 elongation）を含む 会（ASTM）試験Ｄ−2970 含浸した束の強度 屈曲寿命（Flexlife） ASTM−Ｄ−2176 （0.5ポンド（226.8ｇ） の荷重下） 布破断強度 ASTM−Ｄ−1682 布トルクテイア試験 （Fabric torgue ASTM−Ｄ−2262 tear test） ASTM−Ｄ−2176 布MIT屈曲寿命 （エンド（end）あ （Fabric MIT Flex たり0.5ポンド life） （226.8ｇ）の荷重下） ストール屈曲試験 ASTM−Ｄ−1175 （stoll flex test） （１試験あたり15 エンド） しわ引張り試験（crease tensile test）は、含
浸されたまたは含浸されていない被覆した繊維の
束からなる布をたて糸の垂直にしわを生じさせ、
しわの上に18時間10ポンド（4.54Kg）の荷重を与
えるという内容である。しわを寄せた布の引張り
強度をATSM−Ｄ−1682に従つて試験した。

【表】

【表】 第２表および第３表は、多数の最終用途への適
用に際して、強度、可撓性および耐磨耗性の点に
おいて改良された含浸された単繊維の束を示す。
耐磨耗性はしわ引張に試験にて示され、この試験
において含浸したヤーンの布はきびしい規定条件
のものでもとの引張り強度の約60％を保持した。 含浸させた単繊維の束は染料の受容性が良好で
あつた。 実施例１の含浸された束からなる10インチ四方
の平織りの布を、染料を１あたり3.3ｇ含有す
る水性の染料槽内に浸した。この布を槽内で約２
分間かき回し、取り出し、流れる熱水および流れ
る冷水の両方ですすいだ。そして布をオクチルフ
エノキシポリエトキシエタノールであるトライト
ン（Triton）−Ｘ−100を含む水槽内で洗い流し
た。その後、流れる熱水および流れる冷水の両方
ですすいだ。 この手順は別々の類似した布に対して２度行な
われた。ひとつ目の手順は、アメリカン・ヘキス
ト・コーポレーシヨン（American Hoechst
Corporation）のレマクリル・レツド・FGL
（Remacryl Red FGL）のような塩基性染料を用
いて行なわれた。ふたつ目の手順は、同じくアメ
リカン・ヘキスト・コーポレーシヨンのロナテリ
ル・ブルーＢ（Lonateryl Bleu Ｂ）のような酸
性染料を用いて行なわれた。両手順において布は
充分に染められた。 本発明によりガラス繊維のような、単繊維の束
を製造することが可能となる。この束は、高い引
張り強度、高い引裂き強度、種々の耐性、荷重下
における伸びを最小にする高いモジユラスのごと
き寸法安定性ならびに温度および湿度の変化によ
つて影響されないヤーン安定性、耐薬品性、耐紫
外線分解および耐炎性といつた特性にすぐれてい
る。さらに、屈曲強度および耐磨耗性においても
改良されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は含浸されたガラス繊維の束からなる布
をポリ塩化ビニルシートまたはフイルムで両側か
ら積層して形成した本発明の被覆された布のスケ
ツチ図、第２図は処理された含浸されたガラス繊
維の束の断面顕微鏡写真（600倍）のスケツチ図
である。 図面の符号、１１：積層されているシートまた
はフイルム、１２：被覆された布、１３：積層さ
れているシートまたはフイルム、１４：単繊維、
１５：残渣。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１種の繊維保護剤を有する水性の
   化学サイジング組成物の乾燥残渣を有する複数の
   単繊維と、 前記複数の単繊維の束に水性含浸用組成物を含
   浸させて形成されている少なくとも部分的に硬化
   している乾燥残渣 とからなり、前記水性含浸用組成物が、水溶性、
   水乳化性、または水分散性の１種または２種以上
   のエラストメリツクな硬化性のポリウレタンと、
   前記ポリウレタンを少なくとも部分的に硬化させ
   るために有効な量の水溶性、水乳化性、または水
   分散性の１種または２種以上の架橋材料と、前記
   繊維の束のための含浸用被覆組成物をつくぬため
   に有効な量の水とを有するものである可撓性を有
   する高モジユラス、低伸びの繊維の束。 ２ 前記水性化学サイジング組成物中に、帯電防
   止剤が存在している特許請求の範囲第１項記載の
   可撓性を有する繊維の束。 ３ 前記１種または２種以上のエラストメリツク
   なポリウレタンが、同じ伸び率において異なつた
   伸びのモジユラスをもつフイルム特性を有する水
   溶性、水乳化性、または水分散性の少なくとも２
   種のポリウレタンの混合物である特許請求の範囲
   第１項記載の可撓性を有する繊維の束。 ４ 前記水性含浸用組成物が、水溶性、水乳化性
   または水分散性の１種または２種以上の可塑剤を
   含む特許請求の範囲第１項記載の可撓性を有する
   繊維の束。 ５ 前記水性含浸用組成物が１種または２種以上
   のシランカツプリング剤を有する特許請求の範囲
   第１項記載の可撓性を有する繊維の束。 ６ 前記ポリウレタンが乾燥固形分基準で10重量
   ％またはそれ以下程度に硬化しうる特許請求の範
   囲第１項記載の可撓性を有する繊維の束。 ７ 前記部分的に硬化している含浸用組成物の乾
   燥残渣がまた繊維の束をも包み込んでなる特許請
   求の範囲第１項記載の可撓性を有する繊維の束。 ８ 前記水性含浸用組成物が、架橋剤として、硬
   化しうるポリウレタン樹脂の部分的な硬化のため
   に有効な量の水溶性、水分散性のエポキシ樹脂を
   有する特許請求の範囲第１項記載の可撓性を有す
   る繊維の束。 ９ 前記水性被覆用組成物が水溶性、水分散性、
   または水乳化性の臭素化エポキシ樹脂を有する特
   許請求の範囲第１項記載の可撓性を有する繊維の
   束。 １０ 前記被覆された束が、繊維の束中の含浸用
   組成物を部分的に硬化させるのに有効な時間、高
   められた温度で乾燥せしめられてなる特許請求の
   範囲第１項記載の可撓性を有する繊維の束。 １１ 前記残渣がシヨアＡ硬度約10〜シヨアＤ硬
   度約80の範囲の硬度と、約500〜約4000psiの伸び
   500％におけるモジユラスを有する特許請求の範
   囲第１項記載の可撓性を有する繊維の束。 １２ 前記繊維がガラス繊維であり、前記水性化
   学サイジング組成物が１種または２種以上のカツ
   プリング剤を有する特許請求の範囲第１項記載の
   可撓性を有する繊維の束。 １３ 前記ガラス繊維が、約0.5〜約５重量％の
   可撓性を有するフイルム形成剤として用いる平均
   分子量約300〜約12000のポリアルキレンポリオー
   ル、ポリオキシアルキレンポリオールおよびその
   混合物よりなる群から選ばれた１種または２種以
   上の水溶性の高分子量のポリオールと、約0.1〜
   約２重量％の１種または２種以上のシランカツプ
   リング剤と、約0.1〜約４重量％の陽イオン性の
   潤滑剤と、水性の組成物に対し全固形分含量を約
   ３〜約20重量％の範囲とする量の水とを有するデ
   ンプンを含有しない組成物である水性サイジング
   組成物で処理されてなる特許請求の範囲第１２項
   記載の可撓性を有する繊維の束。 １４ 水性含浸用組成物中にガラス繊維の潤滑剤
   が存在している特許請求の範囲第１２項記載の可
   撓性を有する繊維の束。 １５ 前記潤滑剤がシリル化された潤滑剤である
   特許請求の範囲１４項記載の可撓性を有する繊維
   の束。 １６ 前記架橋材料が、アルデヒド縮合物の化合
   物、モノマーまたはポリマーから選ばれたもので
   あり、酸性または塩基性の触媒を有し、硬化性ポ
   リウレタン樹脂の部分的な硬化に有効な量用いら
   れる特許請求の範囲第１項記載の可撓性を有する
   繊維の束。 １７ 前記水性含浸用組成物が、アルデヒド縮合
   樹脂として、酸性触媒を有するメラミンホルムア
   ルデヒド樹脂を有する特許請求の範囲第１６項記
   載の可撓性を有する繊維の束。 １８ 前記水性含浸用組成物が、水溶性、水乳化
   性または水分散性の防火剤を有する特許請求の範
   囲第１項記載の可撓性を有する繊維の束。 １９ 水性含浸用組成物中の防火剤が３酸化アン
   チモンである特許請求の範囲第１８項記載の可撓
   性を有する繊維の束。 ２０ ポリアルキレンポリオールとポリオキシア
   ルキレンポリオールとの50／50混合物を有する、
   デンプンを含まない水性サイジング組成物の乾燥
   残渣を有しているガラス繊維であつて、前記ポリ
   オールが約300〜約12000の平均分子量を有してお
   り、前記混合物が水性サイジング組成物の約0.5
   〜約５重量％存在し、さらに前記サイジング組成
   物が該組成物の約0.1〜約２重量％のシランカツ
   プリング剤と、該組成物の約0.01〜約４重量％の
   量の陽イオン性の酸性化された脂肪酸アミドポリ
   アミン潤滑剤とを有しており、水性サイジング組
   成物中の全固形分が約３〜約20重量％の範囲にあ
   り、ガラス繊維上の乾燥残渣の量がサイジング処
   理されたガラス繊維の重量の約0.1〜約２％の範
   囲内にある複数のガラス繊維と、前記複数の繊維
   の束に水性含浸用組成物を含浸させて形成され
   る、部分的に硬化している乾燥残渣 とからなり、 前記水性含浸用組成物が、 水溶性、水乳化性、または水分散性であつ乾燥
   固形分基準として10重量％またはそれ以下まで硬
   化しうる１種または２種以上のエラストメリツク
   なポリウレタンポリマーと、水中でのポリウレタ
   ンポリマーの再分散性を抑制するために、硬化性
   ポリウレタンポリマーを部分的に硬化させるのに
   有効な量の１種または２種以上の架橋材料と、 水溶性、水分散性、または水乳化性の１種また
   は２種以上の可塑剤と、 １種または２種以上のシリル化された潤滑剤
   と、 水性含浸用組成物の粘度を約20センチポイズま
   での範囲とし、全固形分量を約１〜約25重量％の
   範囲とするのに有効な量の水 とからなる可撓性を有するガラス繊維の束。 ２１ 前記架橋材料が、メラミンホルムアルデヒ
   ド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フエノール
   ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシノールホルムア
   ルデヒド樹脂よりなる群から選ばれたアルデヒド
   縮合物であり、酸性または塩基性の触媒を有して
   いる特許請求の範囲第２０項記載のガラス繊維の
   束。 ２２ 前記高分子架橋材料がエポキシ樹脂の水性
   分散液である特許請求の範囲第２０項記載のガラ
   ス繊維の束。 ２３ 前記水性含浸用組成物が、１種または２種
   以上の可塑剤として、ブチルベンジルフタレート
   可塑剤と、ポリオキシエチレンソルビタンモノラ
   ウレート乳化剤を有するトリキシルホスフエート
   と水とからなるものを含んでおり、さらに水で希
   釈されかつポリアミン硬化剤を有する臭素化エポ
   キシポリマーの水性分散液を含んでおり、さらに
   ３酸化物アンチモンを防火剤として含んでいる特
   許請求の範囲第２０項記載のガラス繊維の束。 ２４ 前記含浸用組成物の乾燥残渣が、乾燥固形
   分基準として約10重量％またはそれ以下程度まで
   充分硬化せしめられている特許請求の範囲第２０
   項記載のガラス繊維の束。 ２５ 不織布の形で用いられる特許請求の範囲第
   ２０項記載のガラス繊維の束。 ２６ 織布の形で用いられる特許請求の範囲第２
   ０項記載のガラス繊維の束。 ２７ 織布がポリマーで被覆されている特許請求
   の範囲第２６項記載のガラス繊維の束。