JPH0566892B2 - - Google Patents
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Landscapes
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Description
［産業上の利用分野］
本発明は水溶液中ですばやく分散しうるチヨツ
プドガラス繊維（chopped glass fiber）を加工
するのに良好な加工性を有し、そして良好な強度
を有するガラス繊維含有紙に製造されうるガラス
繊維およびその水性分散液の製造方法に関する。
［従来の技術およびその問題点］
溶融ガラスからガラス繊維を製造することに
は、ガラス溶融炉中のブツシング（bushing）の
小さなオリフイスから繊維を細くすることが含ま
れる。ガラス繊維は通常、機械的な手段によつて
細くされ、１または２以上のストランド
（strand）に集められ、そしてワインダー
（winder）上に連続ストランド（continuous
strands）として集められるか、または湿式のチ
ヨツプドガラス繊維ストランド（wet
choppedglass fiber strand）として切断して集
められる。細くする工程のあいだおよび多数のガ
ラス繊維を集めて１または２以上のストランドに
する前に、サイジング組成物として知られている
処理組成物（treating composition）は各ガラス
繊維に適用（apply）それる。水性サイジング組
成物は、とくに繊維がストランドとして集められ
るときに、そのガラス繊維をフイラメント相互の
摩耗から保護するために必要である。またサイジ
ング組成物は、ガラス繊維と、補強の目的のため
に用いられるガラス繊維におけるマトリツクス
（matrix）とのあいだで相溶性を促進するために
用いられうる。集められた連続ストランドまたは
切断されたストランドは乾燥され、また湿式の切
断されたストランドは湿つた状態でひとまとめに
されうる（package）。その乾燥された連続ガラ
ス繊維ストランドは、切断されるか、または粗紡
糸（roving）を形成するために他のガラス繊維ス
トランドと組合せられるか、または連続ストラン
ドマツトまたは織布に作製されうる。このような
工程はガラス繊維の最終用途によつて採用され
る。
ガラス繊維は、単独で用いられたり、紙状シー
ト材料の製造においては他のタイプの繊維と組合
わせて用いられている。とくに合成された、繊維
板、パルプおよび複合紙において、補充繊維
（supplemental fiber）として用いられている。
また、ガラス繊維はアスベスト繊維でつくられた
紙の代用品であるガラス繊維紙に用途が見出され
ている。また、近年、チヨツプドガラス繊維およ
び／またはストランドの不織シート状マツトは屋
根のコケラ板（roofing shingle）やビルトアツ
プ・ルーフイングシステム（built−up roofing
system；BUR system）において、セルロース
マツトのような有機フエルトの代用品としてます
ます利用されつつある。屋根材業界（roofing
industry）において、前記のようなガラス繊維マ
ツトの利用またはさらに拡大されたガラス繊維マ
ツトの利用は、ガラス繊維マツトのいくつかの長
所に基づく。これらの長所は、屋根材製品
（roofing product）に必要なアスフアルトの量の
減少、屋根材製品の重さの減少、屋根材製品の製
造における作製速度（production rate）の向上、
すぐれた耐腐敗性（rot resistance）、さらに長
い寿命、フアイヤー・レイテイング（fire
rating）の向上である。これらのタイプの紙、不
織シート状マツトは通常、チヨツプドガラス繊維
またはチヨツプドガラス繊維ストランドを水溶液
中に分散させ、チヨツプドガラス繊維および／ま
たはストランドのマツトを形成するという工程で
製造される。不織シート状マツトの製品は、ガラ
ス繊維のマツトに高分子バインダーを接触させる
ことによつて製造される。このようなマツトの製
造方法の例としては「ウエツト・レイド法」
（wet−laid process）がある。
ウエツト・レイド法には、混合タンク
（mixing tank）内で通常撹拌しながらチヨツプ
ド繊維またはチヨツプドストランドの水性分散液
を形成することが含まれる。水性分散液は通常ス
ラツシユ（slush）といわれているが、シリンダ
ーや長網抄紙機（fourdrinier machine）のよう
な機械、またはステイーブンス・フオーマー
（stevens Former）、ロート・フオーマー（Roto
Former）、インバー・フオーマー（Inver
Former）、ベルチ・フオーマー（Verti Former）
のような技術的にさらに進歩した機械によつてウ
エツト・レイド（wet−laid）シート状マツトに
加工される。そのスラツシユ（Slush）はヘツド
ボツクスから動いているワイヤースクリーン
（wire screen）上にまたは動いているワイヤー
でおおわれているシリンダー（wire−covered
cylinder）の表面上に置かれる。スクリーンまた
はシリンダー上のスラリーは、通常吸引および／
または真空装置によつて水が除去され、そして高
分子バインダーの塗布（application）によつて
不織シート状マツトに加工される。水および過剰
のバインダーは吸引および／または真空装置によ
つて除去される。バインダーがしみこまされた、
不織シート状ガラス繊維マツトは乾燥され、１ま
たは２以上の炉（oven）中でキユア（cure）さ
れる。
ガラス繊維の不織シート状マツトの強度は、加
工工程および種々の最終用途に適用される不織シ
ート状マツトを製造する速度に充分に耐えなけれ
ばならない。加えて、ガラス繊維の仕上げおよび
シート状マツトの強度は、マツトをいかなる望ま
しい形態においてもできればある一定の期間、凝
集性能（cohesive property）を失なうことなく
保管されるマツトをうるのに充分でなければなら
ない。また、シート状マツトにおけるガラス繊維
の仕上げは、保管されたマツト（stored mat）
にクラツクの発生がなく、または使用中に大量の
静電気が発生することなく最終用途に加工される
ようにしなければならない。不織シート状マツト
から種々の最終用途に適用するのに効率のよい加
工性は、シート状マツトの強度（strength
properties）およびそのシート状マツトの構造な
らびにマツトそれ自体におけるガラス繊維の配列
の均一性（homogeneity）または均質性
（uniformity）に依存する。
また、シート状マツトの強度は、そのマツトが
含有された最終使用製品に対して重要である。た
とえば、チヨツプドガラス繊維および／またはス
トランドのシート状マツトがコケラ板やBURシ
ステムのマツトのような屋根材製品の製造におい
て用いられるばあい、そのシート状マツトは、そ
のシート状マツトがこれらの最終製品に加工しう
るのに充分な強度を持たなければならない。屋根
材業界においては、これらの製品にはさらに大き
な強度が求められており、とくにシート状マツト
の乾燥引張り強度および引裂き強度が求められて
いる。
チヨツプドガラス繊維および／またはストラン
ドの不織シート状マツトにおけるチヨツプドガラ
ス繊維および／またはストランドの配列の均質性
がマツトおよび最終製品の強度に寄与する。水性
分散液からチヨツプドガラス繊維および／または
ストランドの均質なマツトを製造する際に存在す
るひとつの問題は、ガラス繊維が水性媒体に容易
に分散しないということである。ガラス繊維の分
散におけるこの困難は、はじめにガラス繊維を水
に加えるときにおこる。その分散性は、さらに水
性媒体中にいく分かの散乱したガラス繊維がある
程度ふたたびかたまる傾向によつてさらに複雑に
されている。ふたたびかたまつたガラス繊維をふ
たたび分散させるのは非常に困難である。水性媒
体におけるガラス繊維の良好な分散性の欠除は、
均質なマツトの形成に阻害を及ぼし、そしてその
えられたシート状マツトまたはマツトを含む最終
製品の強度にわるい影響を与える。
近年、ピーピージー・インダストリーズ・イン
コーポレーテツドから市販されているスラツシユ
またはスラリーからチヨツプドガラス繊維のマツ
トを製造するためのガラス繊維製品は、優れた分
散性を有し、前述のガラス繊維紙の製造工程にお
いてよい結果をもたらしている。我々の研究はこ
の分野においてさらに優れたガラス繊維を開発す
るために続けられている。ガラス繊維紙製造工業
はチヨツプドガラス繊維マツトの重さをさらに軽
くするためにそしてガラス繊維紙製品においてさ
らに引張り強度を大きくするために、さらに高い
乾燥温度を必要とする、さらに速いラインスピー
ドの工程に努力を払つている。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、切断されうる束のかたちにあ
る、繊維相互間の摩耗から充分に保護された化学
的に処理されたガラス繊維を提供することであ
り、そしてそれと同時に良好な分散性をもち、水
性媒体中の化学処理組成物の保持力が良好で、良
好な強度をもつた不織シート状マツトに加工され
るチヨツプドガラス繊維および／またはストラン
ドの水性分散液を製造するのに有用な化学的に処
理されたガラス繊維を提供することである。
本発明のさらなる目的は、マツトそれ自体、ま
たはマツトをBURシステムやコケラ板のような
屋根材製品および床板のための基材（base
material）などの最終製品に良好な加工性を付与
するような１種または２種以上の高分子バインダ
ーを含んだ、良好な湿潤強度、良好な乾燥強度
（dry−strength properties）および／または良
好な引裂き強度のような良好な強度を有する不織
シート状マツトを提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
したがつて、前記した目的または以下の記載か
ら導かれる他の目的は、本発明によつて達成され
る。
すなわち、本発明は、
(a) フイルムの形成に有効な分子量をもつ水溶
性、分散性または乳化性のポリオキシエチレン
重合体、
(b) ポリアクリルアミドおよびポリアミドからえ
らばれた少なくとも１種の水溶性、分散性また
は乳化性のアルデヒド縮合物と反応しうる、白
水と混和しうる有効量の高分子剤、
(c) アルデヒド縮合物と反応しうる高分子剤およ
びシランカツプリング剤が樹脂状物質の存在下
で互いに、そしてアルデヒド縮合物の樹脂状材
料と結合するという相互作用を呈しうるもので
あるアルデヒド縮合物と反応しうるオルガノシ
ランカツプリング剤、
(d) カチオン潤滑剤および
(e) 水性化学処理組成物をガラス繊維に適用する
のに有効な量のキヤリヤからなる水性化学処理
組成物で処理されたガラス繊維およびその水性
分散液の製造方法に関する。
［作用および実施例］
本発明の処理されたガラス繊維は、任意の方法
でガラス繊維に適用される水性処理組成物で処置
されている。本発明の処理されたガラス繊維は１
または２以上の水溶性、分散性および／または乳
化性のカチオン性潤滑材；１または２以上の膜を
形成するのに有効な分子量を有する水溶性ポリオ
キシエチレン重合体；ポリアクリルアミドおよび
ポリアミドからえらばれた少なくとも１種の水溶
性、乳化性または分散性のアルデヒド縮合物と反
応しうる高分子剤（aldehyde−condensate−
reactable、polymeric agent）；１または２以上
のアルデヒド縮合物と反応しうるカツプリング剤
（aldehyde−condensate−reactable coupling
agent）およびキヤリヤ（carrier）からなる。潤
滑剤には１または２以上の第一アミン、第二アミ
ンおよび／または第三アミンが含まれる。アルデ
ヒド縮合物と反応しうる高分子剤は、白水系と相
溶しうる有効量のポリアクリルアミド、ポリアミ
ドおよびこれらの混合物のような重合体である。
１または２以上のアルデヒド縮合物と反応しうる
カツプリング剤は、有機または無機極性部分
（polar functional moiety）を有し、アルコキシ
ル化アミノオルガノシラン、ポリアミノオルガノ
シラン、メルカプトオルガノシラン、ウレイドオ
ルガノシランのようなカツプリング剤である。ア
ルデヒド縮合物と反応しうる、高分子剤およびカ
ツプリング剤は双方とも互いに反応することがで
き、アルデヒド縮合物の存在下ではアルデヒド縮
合物とも反応しうる。たとえば水のようなキヤリ
ヤは、処理組成物がガラス繊維と接触しかつガラ
ス繊維を被覆するのに充分な量で存在する。
束（bundle）および／またはストランドのか
たちにある、処理されたガラス繊維は、強熱減量
（LOI）基準で約0.01〜約1.5重量％またはそれ以
上の範囲の処理組成物の量をもつことができる。
処理されたガラス繊維は、連続ガラス繊維ストラ
ンドまたはチヨツプドガラス繊維ストランドのよ
うな任意のかたちにでき、これらは湿式チヨツプ
ドガラス繊維または乾式チヨツプドガラス繊維と
して製造される。チヨツプド処理ガラス繊維スト
ランドを水性媒体に分散したばあい、１または２
以上の分散剤を含む分散系の該水性媒体への付加
は必要ではない。しかしながら、もし必要である
なら、これらの分散剤を使用することができる。
なぜなら、処理されたガラス繊維は、分散剤の機
能に阻害を及ぼさないからである。
本発明の第２の特徴は、チヨツプド処理ガラス
繊維および／またはストランドの水性分散液の製
造方法である。本発明の第３の特徴は、ワイヤー
スクリーンまたはシリンダー上に存在する水性分
散液からいくらかの水を除去することによつてそ
のような分散液から製造される不織シート状ガラ
ス繊維含有マツトである。ガラス繊維含有マツト
は、Ａクラスのフアイヤーレイテイング（Class
Ａ fire rating）および良好な耐腐敗性に加えて
良好な強度が要求される、屋根材製品、床製品、
その他の製品における基材、または補強層として
有用となる湿潤引張り強度、乾燥引張り強度およ
び引裂き強度のような良好な強度性能をもつ不織
シート状マツトを作製するために１または２以上
のアルデヒド縮合高分子バインダーと接触せられ
る。
本発明の処理組成物は、連続ガラス繊維ストラ
ンド（continuous glass fiber strands）をうる
ためにガラス繊維を集めるときにまたはチヨツプ
ドガラス繊維および／またはストランドのかたち
にするときにガラス繊維に良好な保護機能を与え
る。以下、本明細書および特許請求の範囲におい
ては繊維（fiber）およびストランドはともに集
合的な繊維を意味する。本発明のチヨツプド処理
ガラス繊維は、水性媒体または白水系中でたとい
分散剤がなくとも良好に分散されうる。ガラス繊
維の不織シート状マツトを製造するかまたは使用
する際に、マツトを屋根板や他の屋根用の製品ま
たは床用の製品などの最終用途製品にする工程で
良好な強度が要求される。これら最終製品に対し
てはある特性が必要である。これらの特性には良
好な引裂き強度、良好な柔軟性（flexibility）な
らびに良好な湿潤、乾燥および熱湿潤引張り強度
の１または２以上が含まれる。
本発明のガラス繊維を用いると前記特性の全部
でなくても大多数がよい値を呈することが見出さ
れた。この領域において、良好な特性をうること
をなしえたのは、ガラス繊維上に処理組成物をつ
くる化学成分の相乗効果、化学処理組成物とガラ
ス繊維の表面とのあいだの相互間系
（interrelationship）およびガラス繊維表面上の
処理剤と不織シート状マツト製造に用いられる重
合体バインダーとのあいだの相互間系を結果であ
る。
本明細書および特許請求の範囲において、下記
で定義された語は以下の意味をもつ。「ポリオキ
シエチレン重合体フイルムを形成する有効分子
量」とは、ポリオキシエチレン重合体それ自体で
固体または液体の総合フイルム（coalesced and
integrated film）を形成することができ、かつ
繊維のように曲がつた表面上に該フイルムを全体
的にまたは少なくとも連続フイルムに近いかたち
に保つことのできる分子量のことである。
「白水系」とは、ガラス繊維が分散されている
水溶液であつて、多数の分散剤、増粘剤、柔軟剤
または硬化剤を含むことのできるものである。
種々の白水系の例としては、ダウケミカル社
（Dow Chemical Company）から入手しうるセ
パラン（Separan）重合体のようなポリアクリル
アミド系重合体を有する水溶液単独または高物質
濃度（material concentration）で高粘度の水溶
液をつくるために助剤を懸濁させた前記ポリアク
リルアミドとヒドロキシエチルセルロースなどを
含む水溶液がある。また、「白水系」には、米国
特許第4179331号明細書に開示されているような
多数のアミンオキシド界面活性剤を有するものも
含まれる。ポリアクリルアミド類の例は、米国特
許第4395306号明細書に開示されているものがあ
る。白水系に存在するポリアクリルアミド類やア
ミンオキシド類のような化学薬品に加えて、米国
特許第4265704号明細書に開示されているような
脂肪酸類とポリエチレンポリアミン類のアミド縮
合物のポリエトキシル化誘導体のような界面活性
剤を少量存在させることもできる。また、数多く
の他の化学薬品を当業者に知られている白水系に
加えることもできる。
「白水系と混和しうる有効量」とは、ガラス繊
維上でアルデヒド縮合物と反応しうる高分子剤の
量のことであつて、白水系にアルデヒド縮合物と
反応しうる高分子剤を混和したときに最終ガラス
繊維製品の引張り強度に悪影響を及ぼさない程度
のある特定のアルデヒド縮合物と反応しうる高分
子剤の総量のことである。
ガラス繊維上に存在するポリオキシエチレン重
合体は、当業者に知られている任意の方法で水溶
液の粘度をはかつたときに粘度平均分子量（以
下、Mvという）が100000以上であるフイルムを
形成する有効分子量をもつ水溶性、分散性または
乳化性のポリオキシエチレンである。ポリオキシ
エチレン重合体の分子量の上限は、水溶液中のポ
リオキシエチレン重合体の溶解性、分散性または
乳化性における実用上の限界である。好ましく
は、重量平均分子量（Mw）は約600000〜約
5000000であり、もつとも好ましくは、約900000
である。該分子量の上限は、より大きな分子量の
ポリオキシエチレン重合体の使用による水性化学
処理組成物の粘度の増加に起因する実用上の限界
をもつ。ガラス繊維を水性化学処理組成物で処理
する際には、該水性化学処理組成物の粘度を室温
で40〜50cPよりも大きくすべきでない。化学処
理組成物が溶液というよりむしろゲル状であるば
あい、該処理組成物はより高い粘度をもつことが
でき、分子量がより大きいポリオキシエチレン重
合体を用いることができる。ポリオキシエチレン
重合体のガラス転移温度は、100000をこえる分散
量のものに対しては約−20℃未満、好ましくは約
−50〜−70℃である。ポリオキシエチレン重合体
の分子量Mvが約100000未満であり、これを水性
化学処理組成物中で用いるばあい、添加剤を該水
性化学処理組成物に加えるべきである。これらの
成分は、水分を減少した（moisture reduction）
うえで水性化学処理組成物から合着し
（coalesce）、そして完全（integral）なフイルム
をつくり、該組成物中の他の成分のいかなる可塑
化効果（plasticizing effect）をも減少させるで
あろう。これらの目的を達成するために当業者に
よつて知られているいかなる添加剤を用いること
ができる。
使用することのできるポリオキシエチレン重合
体は、ユニオン・カーバイド（Union Carbide）
社から市販されている商品名ポリオツクス
（POLYOX）樹脂で、分子量900000のWSR−
1105または分子量600000のWSR−1105、または
分子量400000のWSRN−3000である。溶液の粘
度は、25℃でNo.１液体比重計（浮秤）（No.
1spindle）を用いて回転数50rpmで決定すること
ができる。ポリオツクス樹脂はノニオン性でかつ
熱可塑性の水溶性樹脂であり、一般式−（Ｏ−
CH2CH2）o−（式中、ｎは重合度であり、約2000
〜約100000である）で示されるものと共通の構造
を有する分子量44の繰返し単位を有する該重合体
は数平均分子量（以下、Mnという）で約100000
〜約5000000の範囲に該当する分子量をもつ。こ
れらの材料は、室温においては固体であり、広い
かまたは狭いかのいずれかの分子量分布をもつこ
とができる。その外観性状は白色粉末で、USBS
ふる（USBS sieve）No.20を通過する粒径を有す
るものを98重量％以上含んでいる。また、これら
は融点：65℃（結晶Ｘ線）、加熱減量：アルカリ
土類金属で１重量％未満、カルシウムオキシドで
0.5重量％、粉末の充填密度：24ポンド／立法フ
イート（117.2Kg／m2）、そしてPH：７〜10をも
つ。本発明のガラス繊維を処理するための水性科
学処理組成物中に存在するポリオキシエチレン重
合体の量は、水性化学処理組成物の固形分の約30
重量％よりも多い量であり、好ましくは固形分の
優勢量（predominant amount）である。水性化
学処理組成物中の該量の上限は、25℃で粘度が約
40〜50cPよりも大きく増加しない量である。さ
らに、ポリオキシエチレン重合体はポリオキシエ
チレン単独重合体またはごく少量のポリオキシプ
ロピレンの繰返し単位をもちうる。該ポリオキシ
エチレン重合体を当業者によつて知られているい
かなる方法で水中に分散させることができる。
また、ポリ（ビニルアルコール）を、前記した
分子量のポリオキシエチレンとともに水性化学処
理組成物中に存在させることもできる。存在する
ポリ（ビニルアルコール）の量は、存在するポり
オキシエチレンを考慮しまたはその考慮をしない
でフイルムを形成する有効量である。
さらに、水性化学処理組成物は、ポリアクリル
アミドおよびポリアミドからえらばれた少なくと
も１種のアルデヒド縮合物と反応しうる高分子剤
を有する。これらの高分子剤は、アルデヒド縮合
物と反応しうるカツプリング剤および紙のバイン
ダーとして用いられるアルデヒド縮合物樹脂状材
料（aldehyde−condensate resinous material）
と相互作用結合（interaction bonding）するこ
とができるものである。典型的な紙のバインダー
としては、尿素ホルムアルデヒド、メラミンホル
ムアルデヒド、フエノールホルムアルデヒド、エ
ピクロルヒドリン樹脂、アミノ樹脂、これらのア
ニオンまたはカチオン性の変性体またはこれらの
混合物がある。これらの樹脂状材料は未反応のホ
ルムアルデヒドまたはアルデヒド供与体またはパ
ラホルムアルデヒドヘキサメチレンテトラミンな
どのようなメチレン供与体および尿素ホルムアル
デヒドのＮ−メチロール基のようなメチロール基
を有している。アルデヒド縮合物と反応しうる高
分子剤は過剰アルデヒド、メチレン供与体または
ホルムアルデヒドおよびメチロール基と反応しう
る。これらの反応は、２分子反応および／または
メチレン尿素形成（formation）反応および重合
反応を介してメチレン結合またはメチレンとエー
テルの結合を形成するような反応である。
これらの高分子剤には、ポリアクリルアミドお
よび／またはポリアミドがあり、前者ポリアクリ
ルアミドは尿素ホルムアルデヒドと共有結合する
ことができるものであり、一方後者ポリアミド
は、尿素ホルムアルデヒドと水素結合反応
（nytrogen bond reaction）しうるものである。
用いられるアルデヒド縮合物と反応しうる高分子
剤は、紙のバインダーのアルデヒド縮合物樹脂状
材料と相互作用粘合性（interaction bonding
capability）のみならず分散されるべきガラス繊
維を含む白色系の組成によつて決定される。も
し、白水系がポリアクリルアミドの混和しない量
（incompatible amount）を有するのなら、ポリ
アミドはアルデヒド縮合物、とくに尿素ホルムア
ルデヒドと反応しうる高分子剤として用いられ
る。もし、白水系がいかなるポリアクリルアミド
を含まないのなら、ポリアクリルアミドおよび／
またはポリアミドはアルデヒド縮合物と反応しう
る高分子剤として水性化学処理組成物中に用いら
れうる。もし、白水系がポリアミドを含んでいる
のなら、ポリアクリルアミドおよび／またはポリ
アミドは水性化学処理組成物中に用いられうる。
ポリアクリルアミドはポリアミドよりも尿素ホル
ムアルデヒドのようなアルデヒド縮合物に対して
強反応性の高分子剤である。したがつて、ポリア
クリルアミドの量と比較してより多くの量のポリ
アミドは白水系に耐えなければならない。ガラス
繊維状に存在するポリアクリルアミドの量と白水
中で懸濁剤として用いられるポリアクリルアミド
の量を組合せた白水系中のポリアクリルアミドの
総量は水性化学処理組成物の固形分の約20重量％
をこえてはならない。
水性化学処理組成物中に用いられうるポリアク
リルアミドの例としては式−CH2CHCONH2を
有するポリアクリルアミド類があげられる。ポリ
アクリルアミド類はアニオン性のものからカチオ
ン性のものまでとりうる。ポリアクリルアミド
は、水溶性、分散性または乳化性のものでなけれ
ばならず、通常、水ですばやく濡れ、あらゆる比
率において溶解されうる。ポリアクリルアミドの
濃度が高い溶液は、水性化学処理組成物の粘度を
きわめて高いレベルにまで増加させることができ
る。ポリアクリルアミドの例としては、ダウ・ケ
ミカル社から入手しうるわずかにアニオン性を呈
し、分子量が500000である商品名ストレングス・
レジン（Strength Resin）があげられる。水性
化学処理組成物に用いられうるポリアミド樹脂の
例としては、ジヨージア州、アトランタにあるジ
ヨージア・パシフイツク社（Georgia Pacific
Company）樹脂部門（Resin Dvirsion）から入
手しうる商品名CP2925があげられる。このポリ
アミドは、20〜20.5％の固形分、140〜200cStの
粘度、1.04〜1.05の比重、１ガロンあたり8.7ポン
ドの重さ、25℃における6.9〜7.3のPH、100℃の
沸点、沸点までに至らない引火点および25℃にお
ける６カ月の貯蔵寿命を有するこはく色の液体で
ある。さらに該ポリアミド樹脂は、ごく僅かのフ
リー・エピクロロヒドリン（free
epichlorohydrin）を含んでいてもよい。
ポリアクリルアミドの量は、ポリアクリルアミ
ド樹脂をほとんど含まないかまたは全く含まない
白水系に対して水性化学処理組成物の固形分の約
２〜約10重量％であるのが好ましく、約４〜約８
重量％であるのがもつとも好ましい。すでにポリ
アクリルアミド樹脂を多量に含んでいる白水系に
対してはアルデヒド縮合物と反応しうる高分子剤
は、水性化学処理組成物中で該水性化学処理組成
物の固形分の約１〜約50重量％の範囲の量を有す
るポリアミドである。ポリアミドが多量であると
ガラス繊維紙製品の引張り強度によくない影響を
与えるようである。ポリアミド樹脂またはポリア
クリルアミド樹脂を水溶液中に位置づけたり、分
散したり、乳化する方法としては、当業者によつ
て知られているいかなる方法を用いることができ
る。
水性化学処理組成物にはまた、アルコキシル化
ガンマアミノアルキルトリアルコキシシラン、ポ
リアミノオルガノシラン、メルカプトフアンクシ
ヨナルオルガノシラン類（mercapto functional
organo silanes）およびウレイド−フアンクシヨ
ナルオルガノシラン類（ureido−functional
organo silanes）などのアルデヒド縮合物と反応
しうるオルガノシランカツプリング剤が存在す
る。これらのオルガノシランカツプリング剤は加
水分解していない、または加水分解したかたち、
シラノールのかたち、またはシロキサン高分子の
かたちでありうる。これらのオルガノフアンクシ
ヨナルシランカツプリング剤の有機部分は炭素数
８未満の低級アルキルまたは脂肪族炭化水素から
えらばれれた２官能性オルガノラジカルである。
オルガノフアンクシヨナルシランカツプリング剤
中の酸素と結合した有機基は同じかまたは異なつ
ていてもよく、炭素数８未満、好ましくは５未満
の低級アルキル基または脂肪族炭化水素からえら
ばれた有機部分である。尿素ホルムアルデヒドと
反応しうるオルガノシラン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エトキシ
シラン、ユニオンカーバイド社から市販されてい
る商品名Ａ−1108のようなエトキシル化ガンマア
ミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ベータ
（アミノエチル）ガンマアミノプロピルトリエト
キシシラン（Ａ−1120）のようなポリアミノオル
ガノフアンクシヨナルシランカツプリング剤、ポ
リアミノオルガノシランカツプリング剤であるユ
ニオンカーバイド社から入手しうる材料（Ａ−
1130）、商品名Ａ−1160として入手しうる式
H2NCONHC3 H6Si（OC2H5）3をもつウレイドシ
ランの50％メタノール溶液などがあげられる。他
のタイプのオルガノシランカツプリング剤の存在
は必要ではない。なぜなら、１または２以上のア
ルデヒド縮合物と反応しうるオルガノフアンクシ
ヨナルシランカツプリング剤は、適切な性能を与
えるからである。さらに違つたタイプのオルガノ
シランカツプリング剤を加えることは、ほとんど
さらに特別の利益を与えない。水性化学処理組成
物中に存在するアルデヒド縮合物と反応しうるオ
ルガノシランカツプリング剤の量は、アルデヒド
縮合物と反応しうる高分子剤のタイプに依頼す
る。該反応しうる高分子剤がポリアクリルアミド
であるばあい、水性化学処理組成物はより少量の
アルデヒド縮合物と反応しうるオルガノシランカ
ツプリング剤を有することができる。いつぽう、
高分子剤がポリアミドであるばあい、該水性化学
処理組成物はより多量のアルデヒド縮合物と反応
しうるオルガノシランカツプリング剤を有する。
アルデヒド縮合物と反応しうるシランカツプリン
グ剤の混合物もまた用いられうる。水性化学処理
組成物中に存在するポリアクリルアミドを用いて
オルガノシランカツプリング剤の量は、水性化学
処理組成物の固形分の約30重量％にまでされう
る。ポリアミドが水性化学処理組成物中に存在す
るばあい、オルガノシランカツプリング剤を水性
化学処理組成物の固形分の約50重量％まで存在さ
せうる。
本発明の処理組成物は、１または２以上の第一
級、第二級および／または第三級アミン部分をも
つ、１または２以上の水溶性、分散性または乳化
性カチオン潤滑剤界面活性剤を有する。カチオン
性潤滑界面活性剤の例としてはＮ−アルキルトリ
メチレンジアミン、２−アルキル−２−イミダゾ
リンまたは１−（２−アミノエチル）−２−アルキ
ル−２−イミダゾリンのような脂肪族モノ、ジお
よびポリアミンがあげられ、これらはそれぞれソ
ヤアルキル（soya alkyl）、タローアルキル
（tallow alkyl）、ココアルキル（coco alkyl）、
９−オクタデシル、またはこれらの混合物、ヘプ
タデセニル、ウンデシル、ヘプタデシル、ノニル
またはこれらアルキルの混合物をもち、これらの
化合物は水溶性、分散性または乳化性である。ま
た、アミンオキシド、ポリオキシアルキレンアル
キルアミン類、１−（２−ヒドロキシルアルキル）
−２−アルキル−２−イミダゾリン類、２−ヒド
ロキシルアルキル−２−イミダゾリン、Ｎ、Ｎ、
N′、N′−テトラキス置換アルキレンジアミン誘
導体、ロジン誘導アミン類（rosin derived
amines）を用いることもできる。これらの化合
物のアルキル基はセチル、ラウリル、ミリスチ
ル、ステアリル、ココ、加水分解されたタロー、
ヘキサデシル、タローオクタデシル、ポリアルキ
レンのようなアルキル基、脂肪族モノアミンおよ
び樹脂モノアミンであり、該アルキレンはエチレ
ンまたは約８〜約22の炭素原子をもつ等価のアル
キル基、大豆油および大豆である。他の有用なカ
チオン性界面活性剤としてはポリオキシエチレン
アルキルおよび脂環式アミンがあげられ、前記し
たアルキル基および任意の公知の脂環基が用いら
れうる。これらのカチオン性材料はキルク
（Kirk）およびオスマー（Othmer）著、「エンサ
イクロペデイア・オブ・ケミカル・テクノロジー
（Encyclopedia of Chemical Technology）」19
巻、554〜563頁、ジ・インターサイエンス・エン
サイクロペデイア社（The Interscience
Encyclopedia Inc.）、（ニユーヨーク州）に詳述
されている。これらのカチオン性材料には、ポリ
オキシエチレン直鎖アルキルアミン類およびポリ
オキシエチレンジヒドロアビエチルアミン類のよ
うなものが含まれる。また、これらの有用なもの
としてはカルボン酸類；とジまたはポリアミン、
ジアルキレンアミン類またはポリアルキレン類；
およびこれらのポリアルコキシル化誘導体の縮合
反応生成物である。
カチオン性界面活性剤のとくに有益な種類
（class）は、アルキルイミダゾリン誘導体である
潤滑カチオン性界面活性剤であり、これには脂肪
酸類またはカルボン酸類を閉環させる条件下でポ
リアルキレンポリアミンと反応させて形成される
ｎ−アルキル−Ｎ−アミド−アルキルイミダゾリ
ン類が含まれる。テトラエチレンペンタミンとス
テアリン酸の反応がそのような反応の典型であ
る。これらのイミダゾリン類は米国特許第
2200815号明細書に詳述され、また他のイミダゾ
リン類は米国特許第2267965号明細書、第2268273
号明細書および第2353837号明細書に記載されて
いる。もつとも有用なカチオン性潤滑界面活性剤
は、ニユージヤージー州、リンドハーストにある
リンダルケミカル社（Lyndal Chemical Co.）
から入手しうるブランドネーム（brandname）
カチオン−Ｘソフトナー（Cation−Ｘ
softener）である。
処理組成物中のカチオン性界面活性剤の量は、
水性処理組成物の固形分の約５〜約30重量％の範
囲内である。カチオン性界面活性剤の量は、この
範囲内でカチオン性界面活性剤中に存在するカチ
オン性基の数やタイプによつて変化する。カチオ
ン性潤滑界面活性剤の量は、好ましくは該組成物
の固形分の約10〜約20重量％の範囲である。
前記した化合物に加えて本発明の処理組成物に
は、水性媒体中に分散されるべきガラス繊維を処
理するための水性処理組成物に含めることが有用
であることが知られているどのような化合物を含
めてもよい。これらの例としては付加膜
（additional film）を形成するポリマー、潤滑
剤、酸化防止剤、殺菌剤などがあげられる。好ま
しくは、でんぷん類およびアミドおよびアミン基
が本発明において用いられていない第一級、第二
級またはこれらの混合物である尿素またはモノア
ミド類、ジアミド類、アミン含有アミド類、カル
バミドおよびこれらの誘導体のような水溶性また
は分散性の非高分子（nonpolymeric）アミド化
合物である。これらの化合物を組成物に加えて
も、その組成物に対していかなる付加機能
（additional function）をもたらさないし、また
いかなる付加的利益（additional benefit）もも
たらさない。
また、本発明の処理組成物には、液体のキヤリ
ヤが存在し、該キヤリヤとしては、処理組成物を
水性処理組成物にする水が好ましい。水性処理組
成物中に存在する水の量は、水性処理組成物の粘
度がガラスフイラメントに適用するのに有効なレ
ベル内にある総固形含量を処理組成物に与えるの
に必要な量、すなわち、60℃またはそれ未満で約
0.6〜約50cPの粘度をもつ組成物にする量である。
とくに水性処理組成物中に存在する水の量は、水
性処理組成分の約１〜約25重量％、好ましくは約
２〜約10重量％の範囲の水性化学処理組成物の固
形分（非含水）を与えるのに充分な量である。
本発明の処理組成物はガラス繊維に適用される
水性処理組成物を調製する当業者によつて知られ
ているいかなる方法によつておよびいかなる装置
を用いても調製することができる。たとえば、化
合物を水に連続的にまたは一度に加えることもで
きるし、またいかなる順番で加えることもでき
る。
水性処理組成物は当業者によつて知られている
方法で製造される任意のガラス繊維にも適用され
うる。たとえばガラス繊維は、Ｅガラス、621ガ
ラスまたはより環境的に許容しうる。
（enviromentally acceptable）これらの誘導体お
よび「Ａ」ガラス、「Ｃ」ガラス、「Ｓ」ガラスの
ような他のタイプのものとして知られているバツ
チ組成物（batch composition）から直接または
間接溶融操作（melting operations）を経由して
機械的に細くする（mechanical attenuation）
ことなどによつて製造することができる。ガラス
繊維ストランドの製造においては、ストランドを
つくるガラス繊維のフイラメントの直径は約３〜
約20μｍまたはそれより大きい、好ましくは約９
〜約18μｍのあいだで変化させることができる。
水性処理組成物は、ガラス繊維を製造したあと
で、および細くするときに、ベルトアプリケータ
ー、ロールアプリケーターまたは液体をガラス繊
維に接触させることのできるアプリケーターのい
かなるタイプのアプリケーターによつてもガラス
繊維に適用することができる。ガラス繊維に適用
される水性処理組成物の量は、処理されたガラス
繊維ストランド上の処理組成物が少なくとも部分
的または断続的なコーテイング（coating）を与
えるのに充分な量か、処理されたガラス繊維スト
ランドの約0.01〜約５重量％である。処理された
ガラス繊維は繊維として直接切断され、あるいは
１または２以上のガラス繊維ストランドに集めら
れ切断されうる。ここで繊維またはストランド
は、処理組成物を適用した後、ガラス繊維をつく
る工程で切断される。切断された長さは、約1/16
インチ（1.59mm）〜約３インチ（76.2mm）、より
好ましくは約1/2インチ（12.7mm）〜約１インチ
（25.4mm）のあいだで調整される。このような工
程は湿式切断工程（wet chop process）として
業界においてごく一般に行なわれている。湿式切
断されたガラス繊維上の水分（moisture）の量
は普通、処理された繊維の約20重量％までの範
囲、好ましくは約15重量％まで、もつとも好まし
くは約９〜約15重量％のあいだである。ガラス繊
維はまた湿式切断工程のように、処理され、そし
て集められてストランドにされうるが、連続ガラ
ス繊維ストランドとして繊維を集めてパツケージ
をつくり、続いて遠隔湿式切断工程（remote
wet chop process）で切断するか、または乾燥
した後、環式切断工程（dry chop process）で
直接湿式切断工程で切断したものと同じ長さに切
断することもできる。
処理されたガラス繊維の水性分散液は、単に所
望の長さの湿式または乾式のチヨツプドガラス繊
維を１かま分の水（ａ batch of water）に入
れて分散助剤を入れるかまたは入れないで通常撹
拌しおよび／または乱流（turbulence）をおこし
て、ウエツト・レイド工程または抄紙工程
（paper making porcess）に用いられるガラス
繊維の分散液がつくられる。水性分散液中の切断
された処理ガラス繊維の量は、水性分散液の約
0.01〜約５重量％、好ましくは、0.01〜約３重量
％の範囲をとりうる。本発明の処理されたガラス
繊維は、分散助剤なしで使用することができる
が、どのような公知の分散助剤も切断された本発
明の処理されたガラス繊維とともに用いることが
できる。使用しうるこのような分散助剤の例とし
てはGAF社（GAF Corporation）からVP532の
ような商品名「カタポール」（Katapol）で入手
しうるポリオキシエチル化タロ−アミノ分散剤が
あげられ、該分散助剤は単独またはヒドロキシア
ルキルセルロースおよび／またはカルボキシアル
キルセルロース、とりわけヒドロキシエチルセル
ロースおよびヒドロキシメチルセルロースとハー
キユリーズ社（Hercules、Inc）から入手しうる
商品名ナトラソール（Natrasol）のような溶解
性または分散性の塩やダウケミカル社などから入
手しうる「セパラン（Separan））AP 273」のよ
うな他の分散剤とともに用いられる。本発明のチ
ヨツプドガラス繊維ストランドとともに用いうる
分散剤の例としては、ダイアモンド・シヤムロツ
クケミカル社（Diamond−Shamrock Chemical
Company）から入手しうる商品名「ノプコスパ
ース」（Nopcosperese）、とりわけ「ノプコスパ
ース」FFDプロダクト（“Nopcosperese”FFD
product）の分散剤があげられる。ノプコスパー
スFFDプロドクトとは、水分散性鉱油中のアル
キルアミノ脂肪酸アミドまたはアミンの第四級ア
ルキル硫酸塩と無機シリカ消泡剤との混合物であ
る。用いる分散剤の他の例としては、商品名「ア
ーコード（Arquad）2HT−75」などとして入手
しうる第四級アンモニウム化合物があげられる。
また、商品名アーコードやアクリワツト
（Aliquat）として入手しうるもの、アミンオキ
シドと変成されたグアゴム（derivatized
guargum）の混合物、およびグアゴムとイソス
テアリツクアミド（isostearic amide）の混合物
のような第四級アンモニウム界面活性剤を使うこ
ともできる。また、アミンオキシドやポリアクリ
ルアミド懸濁化剤を用いることもできる。
処理されたチヨツプドガラス繊維の不織シート
状マツトは当業者によつて知られている方法およ
び当業者によつて知られている装置を用いてつく
ることができる。たとえば手すきの方法（hand
mold method）や装置を用いることができ、長
網式抄紙機や円網式抄紙機もまた用いることがで
きる。また、ベロイト社（Beloit Corporation）
製のステイブンスフオーマー（Steves former）、
サンデイヒル社（Sandy Hill Corporation）製
のロートフオーマー（Rotoformer）、ベロイト社
製のインバーフオーマー（Inver former）およ
びブラツククラウソンカンパニー（Black
Clawson Company）製のベルテイフオーマー
（Vertiformer）として知られている機械はすべ
て本発明のマツトを作製するのに用いられうる。
ウエツト・レイド法においては、ガラス繊維の水
性分散液は、白水によつて希釈され、任意の前記
の機械のヘツドボツクス（head box）へ入れら
れる。白水は、水性分散液と同じ分散剤を含む水
であり、不織マツトの製造工程におけるコレクシ
ヨンポイント（collection point）の点から新し
くおよび／または再循環させられる。ヘツドボツ
クスからの水性分散液は、スクリーンまたはシリ
ンダー上に配置され、いくらかの水は普通、真空
または吸引装置で除去される。充分な水が除去さ
れた後、高分子バインダーがマツト上に適用さ
れ、余分のバインダーは通常、真空または吸引手
段で取り去される。バインダー含有マツトは乾燥
され、１または２以上の炉でキユア（cure）さ
れ、不織シート状マツトが作製される。マツト
は、通常、数百〜1000ポンド（454Kg）までの重
さの大きなロールに集められる。
シート状マツトをつくるのに用いられる高分子
バインダーは、尿素ホルムアルデヒドのようなア
ルデヒド縮合物樹脂のような樹脂、商品名「キメ
ン（Kymene）557H」としてハーキユリーズ社
から市販されているカチオンポリアミドエピクロ
ルヒドリンのような樹脂、商品名「キメン
（Kymene）882」および「キメン（Kymene）
917」としてハーキユリーズ社から入手しうるカ
チオン性尿素−ホルムアルデヒド樹脂のようない
わゆる「耐湿」（wet strength）樹脂のいかなる
ものをも使用しうる。また、メラミン−ホルムア
ルデヒド型樹脂（melamine−formaldehyde
type resins）、フエノールホルムアルデヒド型樹
脂（phenol formaldehyde type resin）、レゾル
シノールホルムアルデヒド型樹脂（resorcinol
formaldehyde type resins）、重合性多官能性Ｎ
−メチロール化合物とくにジメチルロール尿素の
ようなＮ−メチロール尿素、Ｎ−メメロールメラ
ミン型樹脂、当業者によつて知られている他のア
ミノ樹脂も用いうる。用いうる他の樹脂として
は、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテー
ト、アクリル糸重合体および共重合体がある。ま
た、尿素ホルムアルデヒドまたはメラミン−ホル
ムアルデヒド樹脂をスチレン−ブタジエン共重合
体ラテツクスと他のラテツクスおよび／またはア
クリル系重合体またはアクリルアミドのような共
重合体と混合した樹脂の混合物を用いることがで
きる。不織シート状マツト製品に用いられるバイ
ンダーの量は、未加工（unfinished）のマツトの
約３〜約45重量％、好ましくは約10〜30重量％で
ある。もしバインダーの量が多すぎれば、マツト
の気孔率（porosity）に不利な影響を及ぼし、も
しバインダーの量が少なすぎれば、マツトの保全
に不利な影響を与える。バインダーを適用した
後、バインダー含有ガラス繊維マツトを乾燥し、
バインダーを固定またはキユアする。これはドラ
イヤー（drier）や当業者に用いられている１ま
たは２以上の乾燥装置を用いてなされる。
前記不織シート状ガラス繊維マツトは、屋根板
（shingle）のなかのフエルトの代替物としての使
用に、アスフアルト防水屋根システム（built−
up roofing（BUR）system）における使用に、
そして床材においてバツキング材および基材とし
ての使用に適している。これらの適用において
は、高分子バインダーを有するマツトは確実な強
度性能を持つていなければならない。これらの強
度性能は、高分子バインダーを有するマツトの乾
燥引張り強度、湿潤引張り強度、高温湿潤引張り
強度および引裂き強度によつて測定される。良好
なマツト−バインダー製品（mat and binder
product）は充分な引張り強度、充分な引裂き強
度および湿潤強度を有していなければならない。
不織シート状マツトおよびバインダー製品は、本
発明の実施例に示すように、これらの充分な性能
を有し、これらの性能のいくつかについてはさら
にいつそう改良された性質を有する。
水性化学処理組成物は、好ましくはテトラエチ
レンペンタミンまたはテトラエチレンペンタミン
とステアリン酸とを含有する混合物の反応生成物
として形成された脂肪族イミダゾリン誘導体であ
る１種のカチオン性潤滑性界面活性剤を含有し、
またシネレシス（syneresis）を防ぐために充分
なデキストリンが含有されていてもよい。また該
組成物は、約900000の分子量をもつポリオキシエ
チレン単独重合体も含有する。またアルデヒド縮
合物と反応しうる高分子剤として、尿素ホルムア
ルデヒドと反応しうる高分子剤はポリアクリルア
ミドを含有しない白水系に対してはポリアクリル
アミドであるのが好ましく、またポリアクリルア
ミドを含有する白水系に対してはポリアミドであ
るのが好ましい。チツ素含有オルガノシランカツ
プリング剤は、アクリルアミドを含まない白水系
に対しては、エトキシル化ガンマアミノプロピル
トリエトキシシランが好ましい。
ポリアクリルアミドを含有しないまたは少しし
か含有しない白水系に対して本発明のガラス繊維
は、以下の方法で製造された水性化学処理組成物
を含有するのが好ましい。900000の分子量を有す
るポリオキシエチレン単独重合体を水に添加し、
ポリエチレンオキシド単独重合体が３重量％未満
含有された溶液を調整するためにこれを回転数
1800rpmで約２馬力のモータを用いてすばやく攪
拌する。最初の水温は、約65〜約95〓（約18.3〜
約35℃）、もつとも好ましくは、約75〜最高約80
〓（23.9〜26.7℃）であり、ポリオキシエチエン
単独重合体を約５分以内で添加し、約30分後、そ
の温度を約115〓（約46.1℃）まであげるが、粒
子がもはや目に見えなくなるまでは沸騰水よりも
低い温度までである。好ましくは、上昇された温
度は約120〓（約48.9℃）である。水中にポリオ
キシエチレン単独重合体を溶解したのち、その溶
液をメインミツクスタンク（main mix tank）
に移す。ポリアクリルアミド樹脂87Dを溶解する
のに充分な量の水をプレミツクスタンク
（premix tank）に添加し、該樹脂87Dをその水
に添加し、そして約５分間攪拌し、メインミツク
スタンクに移す。水をプレミツクスタンクに添加
し、エトキシル化ガンマアミノプロピルトリエト
キシシランを添加し、５分間攪拌し、メインミツ
クスタンクへ移す。熱い脱イオン水をメインミツ
クスタンクに添加し、ついでカチオン性潤滑剤
（Cat−Ｘ）を添加して溶解させ、ついでメイン
ミツクスタンクに移した。好ましいサイジング
（sizing）組成物（総混合量：５ガロン（18.9））
の組成を以下に示す。
水 5777ｇ
ポリエチレンオキシド（分子量：900000）
154.2ｇ
水 500ｇ
ストレングスレジン（Strength Resin）87D
45.8ｇ
水 1000ｇ
エトキシル化ガンマアミノプロピルトリエトキシ
シラン 51.3ｇ
水 500ｇ
カチオン性潤滑剤（Cat−Ｘ） 49.9ｇ
化学処理組成物の固形分は、約1.2重量％で、
PHは約９で、平均粒子径は約0.5μｍである。
アクリルアミドを含有する白水系には、水性化
学処理組成物が以下の非含水組成（重量％）で含
有されているのが好ましい。
ポリ（エチレンオキシド）単独重合体
固形分の35重量％
ポリアミドGP2925 〃 の20重量％
カチオン性潤滑剤（Cat−Ｘ） 〃 の15重量％
ウレイドフアンクシヨナルシラン
〃 の30重量％
この水性化学処理組成物は、ポリアミド樹脂を
ポリアクリルアミドストレングスレンジ87Dのか
わりに、またウレイドフアンクシヨナルシランを
エトキシル化ガンマアミノプロピルトリエトキシ
シランのかわり用いたほかは、前記最初の水性化
学処理組成物と同様にして製造される。
該水性処理組成物は好ましくは湿式切断工程で
ガラス繊維を処理するために用いられ、処理され
たガラス繊維は、集められてストランドにされ、
該繊維の形成および細くする工程中で切断され
る。好ましくは、処理されたガラス繊維は1/2イ
ンチ（12.7mm）から１インチ（25.4mm）強の長さ
に切断される。処理されたガラス繊維ストランド
は、該処理されたガラス繊維ストランドの約0.01
〜1.5重量％、もつとも好ましくは0.05〜約0.1重
量％の範囲の処理組成物を有する。
処理されたガラス繊維ストランドは分散液を形
成するために水に添加され、カタポール
（Katapol）VP532とナトラソール（Natrasol）
HR250増粘剤とを組合せた分散剤のような分散
剤が、該分散液の重量基準で各物質に対して約
0.001〜約0.05重量％の範囲で使用するのが好ま
しい。切断されたガラス繊維は、好ましくは水性
分散液の約0.1〜1.0重量％の分散剤とともに水溶
液に添加され、その後白水で水性分散液の約0.01
〜0.05重量％に希釈される。不織シート状マツト
を形成するために用いられる好ましい高分子材料
は、重合体の混合または尿素ホルムアルデヒド樹
脂上に位置されたアニオン性基の存在によつてア
ニオン性官能性（anionic functionality）をもた
せるように変性された尿素ホルムアルデヒド樹脂
である。該マツトから過剰のバインダーを真空ま
たは吸引手段によつて除去したのち、炉で乾燥お
よびキユアすることによつて、不織シート状マツ
トがえられる。
以下、本発明の水性化学処理組成物で処理され
たガラス繊維およびその水性分散液の製造方法を
実施例をあげてさらに詳細に説明するが、本発明
はこれらの実施例のみに限定されるものではな
い。
実施例１〜19および比較例１
水性化学処理組成物の組成を第１表に示す。こ
れらのものは、前記した具体的な説明においてな
された方法と同様の方法で作製された。
[Industrial Application Field] The present invention has good processability for processing chopped glass fibers that can be quickly dispersed in aqueous solutions, and is manufactured into glass fiber-containing paper that has good strength. The present invention relates to a method for producing a water-soluble glass fiber and an aqueous dispersion thereof. BACKGROUND OF THE INVENTION Producing glass fibers from molten glass involves attenuating the fibers from a small orifice in a bushing in a glass melting furnace. Glass fibers are usually attenuated by mechanical means, collected into one or more strands, and placed on a winder in a continuous strand.
strands) or wet chopped glass fiber strands (wet
It is cut and collected as choppedglass fiber strand). During the attenuation process and before assembling the large number of glass fibers into one or more strands, a treating composition, known as a sizing composition, is applied to each glass fiber. . Aqueous sizing compositions are necessary to protect the glass fibers from abrasion of the filaments, especially when the fibers are assembled into strands. Sizing compositions may also be used to promote compatibility between the glass fibers and the matrix in the glass fibers used for reinforcement purposes. The collected continuous strands or cut strands can be dried, and the wet cut strands can be packaged in a wet state. The dried continuous glass fiber strands can be cut or combined with other glass fiber strands to form rovings, or made into continuous strand mats or woven fabrics. Such processes are employed depending on the end use of the glass fiber. Glass fibers are used alone or in combination with other types of fibers in the production of paper-like sheet materials. It is used as a supplemental fiber, especially in synthetic fibreboards, pulps and composite papers.
Glass fibers have also found use in glass fiber paper, a substitute for paper made from asbestos fibers. Also, in recent years, chopped glass fiber and/or strand nonwoven sheet pine has been developed for use in roofing shingles and built-up roofing systems.
It is increasingly being used as a substitute for organic felts such as cellulose pine in the BUR system; roofing industry
The above-mentioned or even expanded use of glass fiber mats in the industry is based on several advantages of glass fiber mats. These advantages include a reduction in the amount of asphalt required for the roofing product, a reduction in the weight of the roofing product, an increase in the production rate in the manufacture of the roofing product,
Excellent rot resistance, longer lifespan, fire rating
This is an improvement in the rating). These types of paper, nonwoven sheet mats are typically manufactured by dispersing chopped glass fibers or chopped glass fiber strands in an aqueous solution to form a chopped glass fiber and/or strand mat. Nonwoven sheet mat products are produced by contacting glass fiber mat with a polymeric binder. An example of this type of pine manufacturing method is the "wet-laid method."
(wet-laid process). The wet-laid process involves forming an aqueous dispersion of chopped fibers or chopped strands in a mixing tank, usually with agitation. Aqueous dispersions, commonly referred to as slush, are produced in machines such as cylinders and fourdrinier machines, or in machines such as a Stevens Former or Roto former.
Former), Inver Former
Former), Verti Former
It is processed into wet-laid sheet mats by more technologically advanced machines such as. The slush is placed on a moving wire screen or cylinder covered with a moving wire from the head box.
cylinder). The slurry on the screen or cylinder is usually vacuumed and/or
Alternatively, water is removed by a vacuum device and processed into a non-woven sheet mat by application of a polymeric binder. Water and excess binder are removed by suction and/or vacuum equipment. The binder was soaked,
The nonwoven sheet fiberglass mat is dried and cured in one or more ovens. The strength of the glass fiber nonwoven sheet mat must be sufficient to withstand the processing steps and speeds at which the nonwoven sheet mat is manufactured for various end use applications. In addition, the finish of the glass fibers and the strength of the sheet pine are sufficient to allow the pine to be stored in any desired form, preferably for a period of time, without losing its cohesive properties. There must be. Additionally, the glass fiber finish in sheet mats is similar to that of stored mats.
It must be possible to process the product into its final use without cracking or generating large amounts of static electricity during use. Efficient processing of non-woven sheet pine for various end uses is due to the strength of the sheet pine.
properties) and the structure of the sheet pine and the homogeneity or uniformity of the arrangement of the glass fibers in the pine itself. The strength of the sheet mat is also important for the end use product in which it is contained. For example, if chopped glass fiber and/or strand sheet pine is used in the manufacture of roofing products such as shingles or BUR system pine, the sheet pine may be used in these final products. It must be strong enough to be processed. In the roofing industry, these products are required to have even greater strength, particularly the dry tensile strength and tear strength of sheet pine. The homogeneity of the arrangement of chopped glass fibers and/or strands in a nonwoven sheet mat of chopped glass fibers and/or strands contributes to the strength of the mat and the final product. One problem that exists in producing homogeneous mats of chopped glass fibers and/or strands from aqueous dispersions is that the glass fibers do not readily disperse in the aqueous medium. This difficulty in dispersing glass fibers occurs when the glass fibers are initially added to water. The dispersibility is further complicated by the tendency of some scattered glass fibers to reaggregate to some degree in the aqueous medium. It is very difficult to re-disperse the glass fibers once they have formed. The lack of good dispersibility of glass fibers in aqueous media is due to
It inhibits the formation of homogeneous pine and has a negative effect on the strength of the resulting sheet pine or final product containing pine. In recent years, glass fiber products for producing chopped glass fiber mats from slush or slurry commercially available from PPG Industries, Inc. have excellent dispersibility and have shown good results in the aforementioned glass fiber paper production process. is bringing about. Our research continues in this area to develop even better glass fibers. The fiberglass paper manufacturing industry is striving for faster line speed processes that require higher drying temperatures to further reduce the weight of chopped fiberglass mats and to increase tensile strength in fiberglass paper products. are paying. [Problem to be Solved by the Invention] It is an object of the invention to provide chemically treated glass fibers in the form of bundles which can be cut and which are well protected from inter-fiber abrasion. , and at the same time an aqueous dispersion of chopped glass fibers and/or strands processed into a nonwoven sheet-like mat with good dispersibility, good retention of the chemically treated composition in the aqueous medium, and good strength. It is an object of the present invention to provide chemically treated glass fibers useful for producing liquids. A further object of the invention is to use pine as a base material (base material) for roofing products and floorboards, such as BUR systems and moss boards.
containing one or more polymeric binders to impart good processability to the final product, such as An object of the present invention is to provide a nonwoven sheet-like mat having good strength such as tear strength. [Means for Solving the Problems] Accordingly, the above-mentioned objects and other objects derived from the following description are achieved by the present invention. That is, the present invention provides at least one water-soluble polyoxyethylene polymer selected from (a) a water-soluble, dispersible or emulsifiable polyoxyethylene polymer having a molecular weight effective for film formation, and (b) polyacrylamide and polyamide. (c) an effective amount of a white water-miscible polymeric agent capable of reacting with a dispersing or emulsifying aldehyde condensate; (d) a cationic lubricant and (e) an aqueous chemical, which is capable of reacting with the aldehyde condensate in the presence of which the aldehyde condensate can interact with each other and with the resinous material of the aldehyde condensate; A process for making glass fibers and aqueous dispersions thereof treated with an aqueous chemical treatment composition comprising an effective amount of carrier to apply the treatment composition to the glass fibers. Operation and Examples The treated glass fibers of the present invention have been treated with an aqueous treatment composition applied to the glass fibers in any manner. The treated glass fibers of the present invention are 1
or two or more water-soluble, dispersible and/or emulsifying cationic lubricants; one or more water-soluble polyoxyethylene polymers having a molecular weight effective to form a film; selected from polyacrylamide and polyamide; A polymeric agent capable of reacting with at least one water-soluble, emulsifying or dispersible aldehyde condensate
reactable, polymeric agent); aldehyde-condensate-reactable coupling agent capable of reacting with one or more aldehyde condensates
agent) and carrier. The lubricant includes one or more primary amines, secondary amines and/or tertiary amines. The polymeric agent capable of reacting with the aldehyde condensate is an effective amount of polymers such as polyacrylamides, polyamides, and mixtures thereof that are compatible with the white water system.
Coupling agents capable of reacting with one or more aldehyde condensates have organic or inorganic polar functional moieties, such as alkoxylated aminoorganosilanes, polyaminoorganosilanes, mercaptoorganosilanes, ureidoorganosilanes. It is a coupling agent. Both the polymeric agent and the coupling agent that can react with the aldehyde condensate can react with each other and, in the presence of the aldehyde condensate, with the aldehyde condensate. The carrier, such as water, is present in an amount sufficient to cause the treatment composition to contact and coat the glass fibers. The treated glass fibers in the form of bundles and/or strands can have an amount of treatment composition ranging from about 0.01 to about 1.5% by weight or more on a loss on ignition (LOI) basis. can.
The treated glass fibers can be in any shape, such as continuous glass fiber strands or chopped glass fiber strands, which are produced as wet chopped or dry chopped glass fibers. 1 or 2 when the chopped glass fiber strands are dispersed in an aqueous medium.
Addition of a dispersion containing the above dispersant to the aqueous medium is not necessary. However, these dispersants can be used if necessary.
This is because the treated glass fibers do not interfere with the function of the dispersant. A second feature of the invention is a method for producing an aqueous dispersion of chopped glass fibers and/or strands. A third feature of the invention is a nonwoven sheet glass fiber-containing mat made from an aqueous dispersion by removing some of the water from the dispersion present on a wire screen or cylinder. . Glass fiber-containing pine has a Class A fire rating.
Roofing products, flooring products, which require good strength in addition to A fire rating) and good rot resistance.
Condensation of one or more aldehydes to produce nonwoven sheet mats with good strength performance such as wet tensile strength, dry tensile strength, and tear strength, making them useful as substrates or reinforcing layers in other products. Contacted with a polymeric binder. The treatment composition of the invention provides good protection to the glass fibers when they are assembled to obtain continuous glass fiber strands or when formed into chopped glass fibers and/or strands. . Hereinafter, in this specification and claims, both fiber and strand refer to collective fibers. The chopped glass fibers of the present invention can be well dispersed in aqueous media or white water systems even in the absence of dispersants. When manufacturing or using fiberglass nonwoven sheet pine, good strength is required during the process of converting the pine into end-use products such as shingles or other roofing or flooring products. . Certain properties are required for these final products. These properties include one or more of the following: good tear strength, good flexibility, and good wet, dry and hot wet tensile strength. It has been found that most, if not all, of the above properties exhibit good values when using the glass fibers of the present invention. In this area, we were able to obtain good properties due to the synergistic effect of the chemical components that make up the treatment composition on the glass fiber, and the interaction between the chemical treatment composition and the surface of the glass fiber. and the interaction between the treatment agent on the glass fiber surface and the polymeric binder used in the production of the nonwoven sheet mat. As used herein and in the claims, the terms defined below have the following meanings. "Effective molecular weight for forming a polyoxyethylene polymer film" means that the polyoxyethylene polymer itself forms a solid or liquid integrated film (coalesced and liquid).
It is the molecular weight that allows the film to form an integrated film and to maintain the film as a whole, or at least close to a continuous film, on a curved surface such as a fiber. A "white water system" is an aqueous solution in which glass fibers are dispersed, and can contain a number of dispersants, thickeners, softeners, or hardeners.
Examples of various white water systems include aqueous solutions alone or with high material concentrations and high viscosity, such as Separan polymers available from the Dow Chemical Company. There is an aqueous solution containing the polyacrylamide and hydroxyethyl cellulose in which an auxiliary agent is suspended. "White water-based" also includes those having multiple amine oxide surfactants, such as those disclosed in US Pat. No. 4,179,331. Examples of polyacrylamides are those disclosed in US Pat. No. 4,395,306. In addition to chemicals such as polyacrylamides and amine oxides present in white water systems, polyethoxylated derivatives of amide condensates of fatty acids and polyethylene polyamines as disclosed in U.S. Pat. No. 4,265,704. Small amounts of surfactants may also be present, such as. Numerous other chemicals can also be added to the white water system known to those skilled in the art. "Effective amount that is miscible with the white water system" refers to the amount of the polymeric agent that can react with the aldehyde condensate on the glass fiber, and the polymeric agent that can react with the aldehyde condensate is mixed in the white water system. The total amount of polymeric agent that can react with a particular aldehyde condensate without adversely affecting the tensile strength of the final glass fiber product. The polyoxyethylene polymer present on the glass fiber forms a film with a viscosity average molecular weight (hereinafter referred to as Mv) of 100,000 or more when the viscosity of an aqueous solution is determined by any method known to those skilled in the art. A water-soluble, dispersible or emulsifying polyoxyethylene with an effective molecular weight of The upper limit on the molecular weight of polyoxyethylene polymers is the practical limit on the solubility, dispersibility, or emulsification of polyoxyethylene polymers in aqueous solutions. Preferably, the weight average molecular weight (Mw) is from about 600,000 to about
5,000,000, preferably about 900,000
It is. The upper molecular weight limit has practical limits due to the increased viscosity of aqueous chemical treatment compositions due to the use of higher molecular weight polyoxyethylene polymers. When treating glass fibers with an aqueous chemical treatment composition, the viscosity of the aqueous chemical treatment composition should not be greater than 40-50 cP at room temperature. If the chemical treatment composition is in the form of a gel rather than a solution, the treatment composition can have a higher viscosity and higher molecular weight polyoxyethylene polymers can be used. The glass transition temperature of the polyoxyethylene polymer is less than about -20°C, preferably from about -50 to -70°C for dispersion levels greater than 100,000. If the polyoxyethylene polymer has a molecular weight Mv of less than about 100,000 and is used in an aqueous chemical treatment composition, additives should be added to the aqueous chemical treatment composition. These ingredients have moisture reduction
It will then coalesce from the aqueous chemical treatment composition and create an integral film, reducing any plasticizing effects of other ingredients in the composition. Any additive known to those skilled in the art can be used to achieve these purposes. Polyoxyethylene polymers that can be used include Union Carbide
WSR- resin with a molecular weight of 900,000 is commercially available from Polyox.
1105 or WSR-1105 with a molecular weight of 600,000, or WSRN-3000 with a molecular weight of 400,000. The viscosity of the solution was measured using a No. 1 liquid hydrometer (floating scale) (No. 1 liquid hydrometer) at 25°C.
1 spindle) at a rotation speed of 50 rpm. Polyox resin is a nonionic and thermoplastic water-soluble resin with the general formula -(O-
CH 2 CH 2 ) o − (where n is the degree of polymerization, approximately 2000
The polymer having a repeating unit with a molecular weight of 44 and having a structure common to that shown in
5,000,000 to about 5,000,000. These materials are solids at room temperature and can have either broad or narrow molecular weight distributions. Its appearance is a white powder, and the USBS
Contains 98% or more by weight of particles with a particle size that passes USBS sieve No. 20. In addition, these have melting point: 65℃ (crystal X-ray), heating loss: less than 1% by weight for alkaline earth metals, and calcium oxide.
0.5% by weight, powder packing density: 24 pounds/cubic foot (117.2 Kg/ m2 ), and PH: 7-10. The amount of polyoxyethylene polymer present in the aqueous chemical treatment composition for treating glass fibers of the present invention is approximately 30% of the solids content of the aqueous chemical treatment composition.
% by weight, preferably a predominant amount of solids. The upper limit for the amount in the aqueous chemical treatment composition is that the viscosity at 25°C is approximately
The amount does not increase by more than 40-50 cP. Additionally, the polyoxyethylene polymer may have repeating units of polyoxyethylene homopolymer or only small amounts of polyoxypropylene. The polyoxyethylene polymer can be dispersed in water by any method known to those skilled in the art. Poly(vinyl alcohol) can also be present in the aqueous chemical treatment composition along with polyoxyethylene of the molecular weights described above. The amount of poly(vinyl alcohol) present is an effective amount to form a film with or without consideration of the polyoxyethylene present. Furthermore, the aqueous chemical treatment composition has a polymeric agent capable of reacting with at least one aldehyde condensate selected from polyacrylamide and polyamide. These polymeric agents are aldehyde-condensate resinous materials used as coupling agents and paper binders that can react with aldehyde condensates.
It is possible to perform interaction bonding with Typical paper binders include urea formaldehyde, melamine formaldehyde, phenol formaldehyde, epichlorohydrin resins, amino resins, anionic or cationic modifications thereof, or mixtures thereof. These resinous materials have unreacted formaldehyde or aldehyde donors or methylene donors such as paraformaldehyde hexamethylenetetramine and the like and methylol groups such as the N-methylol group of urea formaldehyde. Polymeric agents that can react with aldehyde condensates can react with excess aldehyde, methylene donors or formaldehyde and methylol groups. These reactions are those that form methylene bonds or methylene and ether bonds through bimolecular reactions and/or methylene urea formation reactions and polymerization reactions. These polymeric agents include polyacrylamide and/or polyamide, the former polyacrylamide being capable of covalent bonding with urea formaldehyde, while the latter polyamide can undergo a hydrogen bond reaction with urea formaldehyde. It is possible.
The polymeric agent used that can react with the aldehyde condensate has an interaction bonding property with the aldehyde condensate resinous material of the paper binder.
capability) as well as the composition of the white system containing the glass fibers to be dispersed. If the white water system has an incompatible amount of polyacrylamide, the polyamide is used as a polymeric agent capable of reacting with aldehyde condensates, especially urea formaldehyde. If the white water system does not contain any polyacrylamide, then the polyacrylamide and/or
Alternatively, polyamides can be used in aqueous chemical treatment compositions as polymeric agents capable of reacting with aldehyde condensates. If the white water system contains polyamide, polyacrylamide and/or polyamide can be used in the aqueous chemical treatment composition.
Polyacrylamide is a polymeric agent that is more reactive with aldehyde condensates such as urea formaldehyde than polyamide. Therefore, a greater amount of polyamide compared to the amount of polyacrylamide must withstand white water systems. The total amount of polyacrylamide in the white water system, which is the combination of the amount of polyacrylamide present in glass fiber form and the amount of polyacrylamide used as a suspending agent in the white water, is approximately 20% by weight of the solids content of the aqueous chemical treatment composition.
Must not exceed. Examples of polyacrylamides that can be used in aqueous chemical treatment compositions include polyacrylamides having the formula -CH2CHCONH2 . Polyacrylamides can range from anionic to cationic. The polyacrylamide must be water-soluble, dispersible or emulsifiable; it usually wets quickly with water and can be dissolved in any proportion. Solutions with high concentrations of polyacrylamide can increase the viscosity of aqueous chemical treatment compositions to very high levels. An example of a polyacrylamide is a slightly anionic polyacrylamide with a molecular weight of 500,000 available from the Dow Chemical Company under the trade name Strength.
Examples include resin (Strength Resin). Examples of polyamide resins that can be used in aqueous chemical treatment compositions include Georgia Pacific Co., Atlanta, Georgia;
The product name CP2925 is available from Resin Dvirsion Company. This polyamide has a solid content of 20-20.5%, a viscosity of 140-200 cSt, a specific gravity of 1.04-1.05, a weight of 8.7 pounds per gallon, a PH of 6.9-7.3 at 25°C, a boiling point of 100°C, and a boiling point of It is an amber liquid with a modest flash point and a shelf life of 6 months at 25°C. Furthermore, the polyamide resin contains only a small amount of free epichlorohydrin (free epichlorohydrin).
may contain epichlorohydrin). The amount of polyacrylamide is preferably from about 2% to about 10% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition, and from about 4% to about 8% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition, based on a white water system containing little or no polyacrylamide resin.
Preferably, it is expressed in weight percent. For white water systems that already contain a large amount of polyacrylamide resin, the polymeric agent capable of reacting with the aldehyde condensate should be present in the aqueous chemical treatment composition in an amount of about 1 to about 50% of the solids content of the aqueous chemical treatment composition. The polyamide has an amount in the range of % by weight. Large amounts of polyamide appear to have a negative effect on the tensile strength of fiberglass paper products. Any method known to those skilled in the art can be used to place, disperse, or emulsify the polyamide resin or polyacrylamide resin in an aqueous solution. Aqueous chemical treatment compositions also include alkoxylated gamma-aminoalkyltrialkoxysilanes, polyaminoorganosilanes, mercapto functional organosilanes.
organo silanes) and ureido-functional organosilanes
There are organosilane coupling agents that can react with aldehyde condensates, such as organo silanes. These organosilane coupling agents are available in unhydrolyzed or hydrolyzed form;
It can be in the form of silanol or siloxane polymer. The organic portion of these organofunctional silane coupling agents is a difunctional organoradical selected from lower alkyl or aliphatic hydrocarbons having less than 8 carbon atoms.
The organic groups bonded to oxygen in the organofunctional silane coupling agent may be the same or different and are organic groups selected from lower alkyl groups having less than 8 carbon atoms, preferably less than 5 carbon atoms, or aliphatic hydrocarbons. It is a part. Organosilane coupling agents that can react with urea-formaldehyde include, for example, gamma-aminopropyltriethoxysilane, ethoxylated gamma-aminopropyltriethoxysilane such as A-1108 available from Union Carbide, N-beta Polyaminoorganofunctional silane coupling agents such as (aminoethyl)gamma-aminopropyltriethoxysilane (A-1120), a material available from Union Carbide Co., Ltd., which is a polyaminoorganosilane coupling agent (A-1120);
1130), available under the trade name A-1160
Examples include a 50% methanol solution of ureidosilane containing H 2 NCONHC 3 H 6 Si(OC 2 H 5 ) 3 . The presence of other types of organosilane coupling agents is not necessary. This is because organofunctional silane coupling agents capable of reacting with one or more aldehyde condensates provide adequate performance. Furthermore, the addition of a different type of organosilane coupling agent provides little additional benefit. The amount of organosilane coupling agent capable of reacting with the aldehyde condensate present in the aqueous chemical treatment composition depends on the type of polymeric agent capable of reacting with the aldehyde condensate. When the reactive polymeric agent is polyacrylamide, the aqueous chemical treatment composition can have a smaller amount of an organosilane coupling agent capable of reacting with the aldehyde condensate. At some point,
When the polymeric agent is a polyamide, the aqueous chemical treatment composition has a greater amount of organosilane coupling agent capable of reacting with the aldehyde condensate.
Mixtures of silane coupling agents capable of reacting with aldehyde condensates may also be used. With polyacrylamide present in the aqueous chemical treatment composition, the amount of organosilane coupling agent can be up to about 30% by weight of the solids content of the aqueous chemical treatment composition. When the polyamide is present in the aqueous chemical treatment composition, the organosilane coupling agent may be present up to about 50% by weight of the solids content of the aqueous chemical treatment composition. The treatment compositions of the present invention include one or more water-soluble, dispersible or emulsifying cationic lubricant surfactants having one or more primary, secondary and/or tertiary amine moieties. has. Examples of cationic lubricating surfactants include aliphatic mono-, di- and These include soya alkyl, tallow alkyl, coco alkyl, and polyamines, respectively.
9-octadecyl, or mixtures thereof, heptadecenyl, undecyl, heptadecyl, nonyl or mixtures of these alkyls; these compounds are water-soluble, dispersible or emulsifiable. Also, amine oxide, polyoxyalkylenealkylamines, 1-(2-hydroxylalkyl)
-2-alkyl-2-imidazolines, 2-hydroxylalkyl-2-imidazolines, N, N,
N', N'-tetrakis-substituted alkylene diamine derivatives, rosin derived amines
amines) can also be used. The alkyl groups of these compounds include cetyl, lauryl, myristyl, stearyl, coco, hydrolyzed tallow,
Alkyl groups such as hexadecyl, tallow octadecyl, polyalkylene, aliphatic monoamines and resin monoamines, where the alkylene is ethylene or equivalent alkyl groups having from about 8 to about 22 carbon atoms, soybean oil and soybean. Other useful cationic surfactants include polyoxyethylene alkyls and cycloaliphatic amines, and the alkyl groups described above and any known cycloaliphatic groups may be used. These cationic materials are described in Kirk and Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 19
Volume, pp. 554-563, The Interscience Encyclopedia, Inc.
Encyclopedia Inc.), New York. These cationic materials include such as polyoxyethylene linear alkyl amines and polyoxyethylene dihydroabiethyl amines. In addition, these useful substances include carboxylic acids; di- or polyamines;
dialkylene amines or polyalkylenes;
and condensation reaction products of these polyalkoxylated derivatives. A particularly useful class of cationic surfactants are lubricating cationic surfactants that are alkylimidazoline derivatives, which include fatty acids or carboxylic acids reacted with polyalkylene polyamines under conditions that cause ring closure. n-alkyl-N-amide-alkylimidazolines formed are included. The reaction of tetraethylenepentamine and stearic acid is typical of such a reaction. These imidazolines are covered by U.S. Patent No.
No. 2,200,815; other imidazolines are described in U.S. Pat. No. 2,267,965;
No. 2353837 and No. 2353837. One of the most useful cationic lubricating surfactants is manufactured by Lyndal Chemical Co., Lyndhurst, New Jersey.
Brand name available from
Cation-X Softener
softener). The amount of cationic surfactant in the treatment composition is
The solids content of the aqueous treatment composition ranges from about 5% to about 30% by weight. The amount of cationic surfactant will vary within this range depending on the number and type of cationic groups present in the cationic surfactant. The amount of cationic lubricating surfactant preferably ranges from about 10% to about 20% by weight of the solids of the composition. In addition to the compounds described above, the treatment compositions of the present invention may contain any of the compounds known to be useful for inclusion in aqueous treatment compositions for treating glass fibers to be dispersed in an aqueous medium. Compounds may also be included. Examples of these include polymers that form additional films, lubricants, antioxidants, disinfectants, and the like. Preferably starches and amides and urea or monoamides, diamides, amine-containing amides, carbamides and derivatives thereof whose amine groups are primary, secondary or mixtures thereof are not used in the present invention. water-soluble or dispersible nonpolymeric amide compounds such as Addition of these compounds to the composition does not provide any additional function or provide any additional benefit to the composition. Also present in the treatment compositions of the present invention is a liquid carrier, preferably water, which renders the treatment composition an aqueous treatment composition. The amount of water present in the aqueous treatment composition is the amount necessary to provide the treatment composition with a total solids content such that the viscosity of the aqueous treatment composition is within a level effective for application to glass filaments, i.e. At 60℃ or below approx.
The amount is such that the composition has a viscosity of 0.6 to about 50 cP.
In particular, the amount of water present in the aqueous treatment composition ranges from about 1% to about 25%, preferably from about 2% to about 10%, by weight of the aqueous treatment composition. ) is sufficient to give The treatment compositions of the present invention can be prepared by any method and using any equipment known to those skilled in the art for preparing aqueous treatment compositions applied to glass fibers. For example, the compounds can be added to water sequentially or all at once, and in any order. The aqueous treatment composition can also be applied to any glass fiber made by methods known to those skilled in the art. For example, glass fibers may be E-glass, 621 glass or more environmentally acceptable.
environmentally acceptable direct or indirect melting operations from batch compositions known as these derivatives and other types such as "A" glasses, "C" glasses, "S" glasses. mechanical attenuation
It can be manufactured by, for example, In the production of glass fiber strands, the diameter of the glass fiber filaments that make up the strands is approximately
about 20 μm or greater, preferably about 9
It can be varied between ~18 μm.
The aqueous treatment composition is applied to the glass fibers after they have been manufactured and during attenuation by a belt applicator, roll applicator or any type of applicator capable of contacting a liquid with the glass fibers. can do. The amount of aqueous treatment composition applied to the glass fibers is sufficient to provide at least a partial or intermittent coating of the treatment composition on the treated glass fiber strands or From about 0.01 to about 5% by weight of the fiber strand. The treated glass fibers can be cut directly as fibers or assembled and cut into one or more glass fiber strands. Here, the fibers or strands are cut in a process to create glass fibers after application of the treatment composition. The cut length is approximately 1/16
(1.59 mm) to about 3 inches (76.2 mm), more preferably between about 1/2 inch (12.7 mm) to about 1 inch (25.4 mm). Such a process is commonly performed in the industry as a wet chop process. The amount of moisture on wet cut glass fibers typically ranges up to about 20%, preferably up to about 15%, and most preferably between about 9 and about 15% by weight of the treated fibers. It is. Glass fibers can also be processed and assembled into strands, such as in a wet cutting process, or the fibers can be assembled into a package as a continuous glass fiber strand, followed by a remote wet cutting process.
It can also be cut in a dry chop process or directly in a dry chop process to the same length as cut in a wet chop process. Aqueous dispersions of treated glass fibers are prepared by simply stirring the desired length of wet or dry chopped glass fibers into a batch of water with or without dispersing aids. turbulence to create a dispersion of glass fibers for use in wet laid or paper making processes. The amount of chopped treated glass fibers in the aqueous dispersion is approximately
It may range from 0.01 to about 5% by weight, preferably from 0.01 to about 3% by weight. Although the treated glass fibers of the present invention can be used without a dispersing aid, any known dispersing aid can be used with the chopped treated glass fibers of the present invention. Examples of such dispersing aids that may be used include polyoxyethylated tallo-amino dispersants available from GAF Corporation under the trade name "Katapol" such as VP532; Dispersing aids may be hydroxyalkylcellulose and/or carboxyalkylcellulose, especially hydroxyethylcellulose and hydroxymethylcellulose, and soluble or dispersible salts such as Natrasol, available from Hercules, Inc. It is used in conjunction with other dispersants such as Separan AP 273, available from Dow Chemical Company and others. Examples of dispersants that may be used with the chopped glass fiber strands of the present invention include Diamond-Shamrock Chemical Co., Ltd.
Company) under the trade name “Nopcosperese”, specifically the “Nopcosperese” FFD product (“Nopcosperese” FFD
(product) dispersant. Nopcosperse FFD products are mixtures of quaternary alkyl sulfates of alkylamino fatty acid amides or amines and inorganic silica antifoam agents in water-dispersible mineral oil. Other examples of dispersants used include quaternary ammonium compounds available under the trade name "Arquad 2HT-75" and the like.
Also available under the trade names Arcord and Aliquat, guar gum modified with amine oxide (derivatized guar gum)
Quaternary ammonium surfactants such as mixtures of guar gum and mixtures of guar gum and isostearic amide can also be used. Furthermore, amine oxide or polyacrylamide suspending agents can also be used. Nonwoven sheet mats of treated chopped glass fibers can be made using methods and equipment known to those skilled in the art. For example, the hand-made method
A Fourdrinier paper machine or a cylinder paper machine can also be used. Also, Beloit Corporation
Steves former,
Rotoformer manufactured by Sandy Hill Corporation, Inver former manufactured by Beloit and Black Clauson Company.
Any machine known as the Vertiformer manufactured by Clawson Company may be used to make the mats of the present invention.
In the wet-laid process, an aqueous dispersion of glass fibers is diluted with white water and placed in the head box of any of the aforementioned machines. White water is water containing the same dispersant as the aqueous dispersion and is fresh and/or recycled from the collection point in the nonwoven mat manufacturing process. The aqueous dispersion from the headbox is placed on a screen or cylinder and some of the water is usually removed with a vacuum or suction device. After sufficient water has been removed, a polymeric binder is applied onto the mat and excess binder is removed, usually by vacuum or suction means. The binder-containing mat is dried and cured in one or more ovens to produce a nonwoven sheet mat. Matsuto is usually gathered into large rolls weighing from a few hundred to 1000 pounds (454Kg). Polymeric binders used to make sheet pine may include resins such as aldehyde condensate resins such as urea formaldehyde, and cationic polyamide epichlorohydrin, commercially available from Hercules Company under the trade name "Kymene 557H". resin, product names "Kymene 882" and "Kymene"
Any of the so-called "wet strength" resins may be used, such as the cationic urea-formaldehyde resin available from Hercules Co., Ltd. as "917". In addition, melamine-formaldehyde type resin (melamine-formaldehyde type resin)
phenol formaldehyde type resins), phenol formaldehyde type resins, resorcinol formaldehyde type resins
formaldehyde type resins), polymerizable polyfunctional N
-Methylol compounds, in particular N-methylol ureas such as dimethylol urea, N-methylol melamine type resins, other amino resins known to those skilled in the art may also be used. Other resins that may be used include polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, acrylic thread polymers and copolymers. Also, resin mixtures of urea-formaldehyde or melamine-formaldehyde resins mixed with styrene-butadiene copolymer latexes and other latexes and/or acrylic polymers or copolymers such as acrylamide can be used. The amount of binder used in the nonwoven sheet pine product ranges from about 3 to about 45 percent, preferably from about 10 to 30 percent, by weight of the unfinished mat. If the amount of binder is too high, it will adversely affect the porosity of the pine, and if the amount of binder is too low, it will adversely affect the integrity of the pine. After applying the binder, dry the binder-containing fiberglass pine and
Secure or cure the binder. This can be done using a dryer or one or more drying devices known to those skilled in the art. The non-woven sheet fiberglass mat is used in asphalt waterproof roofing systems (built-in) for use as a replacement for felt in shingles.
up roofing (BUR) system).
It is suitable for use as a backing material and base material in flooring. In these applications, mats with polymeric binders must have reliable strength performance. These strength performances are measured by dry tensile strength, wet tensile strength, hot wet tensile strength, and tear strength of mats with polymeric binders. Good mat and binder products
product) must have sufficient tensile strength, sufficient tear strength and wet strength.
The non-woven sheet mat and binder products have these satisfactory properties and even further improved properties for some of these properties, as shown in the examples of the present invention. The aqueous chemical treatment composition comprises one cationic lubricating surfactant, preferably an aliphatic imidazoline derivative formed as a reaction product of tetraethylenepentamine or a mixture containing tetraethylenepentamine and stearic acid. Contains
Sufficient dextrin may also be included to prevent syneresis. The composition also contains polyoxyethylene homopolymer having a molecular weight of about 900,000. Furthermore, as a polymeric agent capable of reacting with an aldehyde condensate, it is preferable that the polymeric agent capable of reacting with urea formaldehyde is polyacrylamide for a whitewater system that does not contain polyacrylamide; Polyamide is preferred. The nitrogen-containing organosilane coupling agent is preferably ethoxylated gamma-aminopropyltriethoxysilane for acrylamide-free white water systems. In contrast to white water systems containing no or only a small amount of polyacrylamide, the glass fibers of the present invention preferably contain an aqueous chemical treatment composition prepared in the following manner. Adding polyoxyethylene homopolymer with a molecular weight of 900,000 to water,
This is rotated at a number of revolutions to prepare a solution containing less than 3% by weight of polyethylene oxide homopolymer.
Stir quickly using a motor with approximately 2 horsepower at 1800 rpm. The initial water temperature is approximately 65~95〓 (approximately 18.3~
(approximately 35℃), preferably approximately 75 to maximum approximately 80℃
〓 (23.9-26.7℃), polyoxyethene homopolymer is added within about 5 minutes, and after about 30 minutes, the temperature is raised to about 115〓 (about 46.1℃), but the particles are no longer visible. The temperature is lower than that of boiling water until it disappears. Preferably, the elevated temperature is about 120°C. After dissolving the polyoxyethylene homopolymer in water, the solution is transferred to the main mix tank.
Move to. Add enough water to the premix tank to dissolve polyacrylamide resin 87D, add the resin 87D to the water, stir for about 5 minutes, and transfer to the main mix tank. Add water to premix tank, add ethoxylated gamma aminopropyltriethoxysilane, stir for 5 minutes and transfer to main mix tank. Hot deionized water was added to the main mix tank, then the cationic lubricant (Cat-X) was added and dissolved, then transferred to the main mix tank. Preferred sizing composition (total mix: 5 gallons (18.9))
The composition of is shown below. Water 5777g Polyethylene oxide (molecular weight: 900000)
154.2g Water 500g Strength Resin 87D
45.8g Water 1000g Ethoxylated gamma-aminopropyltriethoxysilane 51.3g Water 500g Cationic lubricant (Cat-X) 49.9g The solid content of the chemical treatment composition is approximately 1.2% by weight.
The pH is about 9 and the average particle size is about 0.5 μm. The white water system containing acrylamide preferably contains an aqueous chemical treatment composition in the following water-free composition (% by weight). Poly(ethylene oxide) homopolymer
35% by weight of solids 20% by weight of polyamide GP2925 15% by weight of cationic lubricant (Cat-X) Ureido functional silane
30% by weight of this aqueous chemical treatment composition, except that polyamide resin was used in place of polyacrylamide Strength Range 87D and ureido functional silane was used in place of ethoxylated gamma-aminopropyltriethoxysilane. Manufactured in the same manner as aqueous chemical treatment compositions. The aqueous treatment composition is preferably used to treat glass fibers in a wet cutting process, and the treated glass fibers are collected into strands;
The fibers are cut during the forming and attenuation process. Preferably, the treated glass fibers are cut to lengths of 1/2 inch (12.7 mm) to just over 1 inch (25.4 mm). The treated glass fiber strands have about 0.01 of the treated glass fiber strands.
~1.5% by weight of the treatment composition, most preferably from 0.05 to about 0.1% by weight. The treated glass fiber strands are added to water to form a dispersion, Katapol VP532 and Natrasol
A dispersant, such as a dispersant in combination with HR250 thickener, is used for each material based on the weight of the dispersion.
Preferably, it is used in a range of 0.001 to about 0.05% by weight. The cut glass fibers are added to an aqueous solution, preferably with about 0.1-1.0% by weight of the aqueous dispersion of dispersant, and then about 0.01% of the aqueous dispersion with white water.
Diluted to ~0.05% by weight. Preferred polymeric materials used to form the nonwoven sheet mats are those that provide anionic functionality through the presence of polymeric blends or anionic groups located on the urea formaldehyde resin. It is a urea formaldehyde resin modified to After removing excess binder from the mat by vacuum or suction means, a nonwoven sheet mat is obtained by drying and curing in an oven. Hereinafter, the method for producing glass fibers treated with the aqueous chemical treatment composition of the present invention and their aqueous dispersion will be explained in more detail with reference to examples, but the present invention is limited only to these examples. isn't it. Examples 1 to 19 and Comparative Example 1 The compositions of the aqueous chemical treatment compositions are shown in Table 1. These items were made in the same manner as in the specific description above.
【表】【table】
【表】
第１表の種々の水性化学処理組成物は、後に切
断されるガラス繊維を処理するのに用いられ、そ
して手すき紙（hand sheets）として作製される
かまたはガラス繊維紙を作製するためのマツトラ
イン（mat line）上で試験された。
手すき紙の試験の結果を第２表および第３表に
示す。手すき紙はヒユー（Heu）らの米国特許第
4457785号明細書のコラム18〜20に記載された手
順にしたがつて作製され、そして試験された。そ
のことをここに参考のために付しておく。Table: The various aqueous chemical treatment compositions in Table 1 are used to treat glass fibers that are subsequently cut and made into hand sheets or to make glass fiber paper. was tested on a mat line. The results of the handmade paper tests are shown in Tables 2 and 3. Handmade paper is a U.S. patent by Heu et al.
4457785, columns 18-20 and tested. I include it here for reference.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
第２表および第３表に示されるような物性を有
するガラス繊維のスラリーから製造した紙に加え
てさらに他のガラス繊維紙を製造した。第２表お
よび第３表の実施例および比較例で用いられたよ
うなガラス繊維紙の手すき法（hand−sheet
method）と同様の方法がアミンオキシド分散剤
を有する白水系とともに用いられた。ガラス繊維
の分散性ならびに作製されたガラス繊維紙の引張
り強度、湿潤強度保持率（wetstrength
retention）および引裂き強度を第４表に示す。
また、100〓（約37.8℃）または75〓（約23.9℃）
で２時間経たのちの保持されたサイズの百分率
（percent size retained）も示す。試験されたガ
ラス繊維紙は、実施例１、11、14および19から作
製されたものである。実施例１のガラス繊維から
作製された紙の引張り強度、湿潤強度保持率およ
び引裂き強度を比較例のガラス繊維から作製され
た紙と比較した。与えられた値は、比較例の紙製
品に対してそれらのえられた値から換算した百分
率である。In addition to the papers made from glass fiber slurries having physical properties as shown in Tables 2 and 3, additional glass fiber papers were made. Hand-sheet fiberglass paper methods such as those used in the Examples and Comparative Examples in Tables 2 and 3
A similar method was used with a white water system with an amine oxide dispersant. The dispersibility of glass fibers, the tensile strength and wet strength retention of the prepared glass fiber paper
Table 4 shows the retention) and tear strength.
Also, 100〓 (about 37.8℃) or 75〓 (about 23.9℃)
The percentage size retained after 2 hours is also shown. The fiberglass papers tested were those made from Examples 1, 11, 14 and 19. The tensile strength, wet strength retention, and tear strength of the paper made from the glass fibers of Example 1 were compared to the paper made from the glass fibers of Comparative Example. The values given are percentages calculated from those values obtained for the comparative paper product.
【表】
(2)：白水として脱イオン水
本発明のガラス繊維のスラリーから作製した紙
の物性のもう１つの試験を、サンデイヒル機
（Sandy Hill machine）のような連続マツト製
造機で行なつた。作製したガラス繊維紙製品を、
ガラス紙の製造に用いるために製造された市販さ
れているガラス繊維から作製したガラス繊維紙と
比較した。白水系、分散性、横方向引張り強度と
同様に縦方向引張り強度（MD）、マツト重量に
対する高音湿潤保持率、LOIおよび引裂き強度を
第５表に示す。Table (2): Deionized water as white water Another test of the physical properties of paper made from the slurry of glass fibers of the present invention was carried out on a continuous matting machine such as a Sandy Hill machine. . The produced glass fiber paper products are
A comparison was made with glass fiber paper made from commercially available glass fibers manufactured for use in the manufacture of glass paper. White water system, dispersibility, transverse tensile strength as well as machine direction tensile strength (MD), treble wet retention to mat weight, LOI and tear strength are shown in Table 5.
【表】【table】
【表】
第４表および第５表から良好な引張り強度、引
裂き強度および熱湿潤保持率が、本発明のガラス
繊維からえられ、さらに本発明のガラス繊維はま
た、ガラス繊維紙の製造工程においてガラス繊維
上に保持されたサイズ剤の割合も良好な百分率を
有するものである。[Table] From Tables 4 and 5, good tensile strength, tear strength and hot moisture retention are obtained from the glass fibers of the present invention, and furthermore, the glass fibers of the present invention can also be used in the manufacturing process of glass fiber paper. The proportion of size retained on the glass fibers also has a good percentage.
Claims (1)
溶性、分散性または乳化性のポリオキシエチレ
ン重合体、 (b) ポリアクリルアミドおよびポリアミドからえ
らばれた少なくとも１種の水溶性、分散性また
は乳化性のアルデヒド縮合物と反応しうる、白
水と混和しうる有効量の高分子剤、 (c) アルデヒド縮合物と反応しうる高分子剤およ
びシランカツプリング剤が樹脂状物質の存在下
で互いに、そしてアルデヒド縮合物の樹脂状材
料と結合するという相互作用を呈しうるアルデ
ヒド縮合物と反応しうるオルガノシランカツプ
リング剤、 (d) カチオン潤滑剤および (e) 水性化学処理組成物をガラス繊維に適用する
のに有効な量のキヤリヤ からなる水性化学処理組成物で処理されたガラス
繊維。 ２ ポリオキシエチレン重合体が約100000〜
5000000の範囲の分子量を有し、該水性化学処理
組成物の固形分の約30重量％よりも多い量で水性
化学処理組成物中に存在する特許請求の範囲第１
項記載のガラス繊維。 ３ ポリオキシエチレン重合体が約600000〜約
900000の範囲の重量平均分子量を有し、該水性化
学処理組成物の固形分の優位量で水性化学処理組
成物中に存在する特許請求の範囲第２項記載のガ
ラス繊維。 ４ ポリオキシエチレン重合体が固体であり、 (イ) 該固体のポリオキシエチレン単独重合体の有
効量を、約65〓（約18.3℃）〜約95〓（約35
℃）の温度で迅速に撹拌しながら水中に添加し
て、ポリオキシエチレン重合体の約３重量％の
溶液をつくり、 (ロ) 約５〜約30分間迅速に撹拌を続け、 (ハ) 撹拌された溶液の温度を約120〓（約48.9℃）
に上昇させることによつて可溶化される特許請
求の範囲第２項記載のガラス繊維。 ５ 水性化学処理組成物中にポリオキシエチレン
重合体とともにフイルムを形成するのに有効な量
の付加フイルムを形成する重合体として存在する
ポリビニルアルコールを有してなる特許請求の範
囲第１項記載のガラス繊維。 ６ ポリアクリルアミドのアルデヒド縮合物と反
応しうる高分子剤が水性化学処理組成物中に固形
分の20重量％未満で存在し、そしてポリアミドの
アルデヒド縮合物と反応しうる高分子剤の量が水
性化学処理組成物の固形分の０〜50重量％の範囲
の量で存在する特許請求の範囲第１項記載のガラ
ス繊維。 ７ ポリアクリルアミドがアルデヒド縮合物と反
応しうる高分子剤として存在し、アルデヒド縮合
物と反応しうるシランカツプリング剤の量が、水
性化学処理組成物の固形分の約25重量％以下であ
る特許請求の範囲第１項記載のガラス繊維。 ８ ポリアミドがアルデヒド縮合物と反応しうる
高分子剤として存在し、アルデヒド縮合物と反応
しうるシランカツプリング剤の量が、水性化学処
理組成物の固形分の約50重量％以下である特許請
求の範囲第１項記載のガラス繊維。 ９ カチオン性潤滑剤が脂肪族アルキル−２−イ
ミダゾリン、アミンオキシド類、ポリオキシアル
キレンアルキルアミン類、１−（２−ヒドロキシ
アルキル）−２−アルキル−２−イミダゾリン、
２−ヒドロキシ−アルキル−２−イミダゾリン、
Ｎ，Ｎ，N′，N′テトラキス−置換エチレンジア
ミン誘導体、ロジン誘導アミン類、ポリオキシエ
チレンアクリルアミン類、ポリオキシエチレンジ
ヒドロアビエチルアミン類ならびにカルボン酸ま
たは脂肪酸とジアミンまたはポリアミン、ジアル
キレンアミンまたはポリアルキルアミンおよびこ
れらのポリアルコキシル化誘導体との反応生成物
からなる群よりえらばれたものである特許請求の
範囲第１項記載のガラス繊維。 １０ カチオン性潤滑剤が、前記組成物中で閉環
がつくられる条件下で脂肪酸またはカルボン酸を
ポリアルキレンポリアミンと反応せしめることに
よつて形成されるｎ−アルキル−Ｎ−アミドアル
キルイミダゾリンといつた類の化合物を含有する
アルキルイミダゾリン誘導体からえらばれたもの
であり、水性化学処理組成物中の固形分の約５〜
約30重量％の範囲内の量で存在する特許請求の範
囲第１項記載のガラス繊維。 １１ アルデヒド縮合物と反応しうるオルガノシ
ランカツプリング剤が加水分解されていないまた
は加水分解されたかたち、シラノールのかたち、
シロキサン高分子のかたちおよびこれらの混合し
たかたちでアルコキシル化ガンマアミノアルキル
トリアルコキシシラン、ポリアミノオルガノシラ
ン、メルカプトフアンクシヨナルオルガノシラン
およびウレイドフアンクシヨナルオルガノシラン
からなる群よりえらばれたものである特許請求の
範囲第１項記載のガラス繊維。 １２ キヤリヤが水性化学処理組成物に総固形分
を与えるのに有効な量で存在する水であり、該組
成物の粘度がガラス繊維に該組成物を適用するの
に有効で60℃またはそれ以下の温度で約0.6〜約
50cPの範囲内にある特許請求の範囲第１項記載
のガラス繊維。 １３ 水性化学処理組成物の強熱減量が、処理さ
れたガラス繊維ストランドの約0.001〜約1.5重量
％である特許請求の範囲第１項記載のガラス繊
維。 １４ チヨツプドガラス繊維が、約1/16インチ
（約1.59mm）〜約３インチ（約76.2mm）の長さを
有し、白水を含有する非または低ポリアクリルア
ミドである分散剤の約0.001〜約５重量％存在し、
該ガラス繊維がポリアクリルアミドおよび／また
はポリアミドアルデヒド縮合物反応化剤を含有す
る、 (a) フイルムの形成に有効な分子量をもつ水溶
性、分散性または乳化性のポリオキシエチレン
重合体、 (b) ポリアクリルアミドおよびポリアミドからえ
らばれた少なくとも１種の水溶性、分散性また
は乳化性のアルデヒド縮合物と反応しうる、白
水と混和しうる有効量の高分子剤、 (c) アルデヒド縮合物と反応しうる高分子剤およ
びシランカツプリング剤が樹脂状物質の存在下
で互いに、そしてアルデヒド縮合物の樹脂状材
料と結合するという相互作用を呈しうるもので
あるアルデヒド縮合物と反応しうるオルガノシ
ランカツプリング剤、 (d) カチオン潤滑剤および (e) 水性化学処理組成物をガラス繊維に適用する
のに有効な量のキヤリヤ からなる水性化学処理組成物で処理されたガラス
繊維のチヨツプドガラス繊維ストランドの水性分
散液の製造方法。 １５ チヨツプドガラス繊維ストランドが、約1/
１６インチ（約1.59mm）〜約３インチ（約76.2mm）
の長さを有し、ポリアクリルアミドを含有した白
水を有する水性分散液の約0.001〜約５重量％の
量で存在し、ガラス繊維がポリアミドのアルデヒ
ド縮合物反応化剤を含有し、 (a) フイルムの形成に有効な分子量をもつ水溶
性、分散性または乳化性のポリオキシエチレン
重合体、 (b) ポリアクリルアミドおよびポリアミドからえ
らばれた少なくとも１種の水溶性、分散性また
は乳化性のアルデヒド縮合物と反応しうる、白
水と混和しうる有効量の高分子剤、 (c) アルデヒド縮合物と反応しうる高分子剤およ
びシランカツプリング剤が樹脂状物質の存在下
で互いに、そしてアルデヒド縮合物の樹脂状材
料と結合するという相互作用を呈しうるもので
あるアルデヒド縮合物と反応しうるオルガノシ
ランカツプリング剤、 (d) カチオン潤滑剤および (e) 水性化学処理組成物をガラス繊維に適用する
のに有効な量のキヤリヤ からなる水性化学処理組成物で処理されたガラス
繊維のチヨツプドガラス繊維ストランドの水性分
散液の製造方法。 １６ 水性分散液から水を除去し、尿素ホルムア
ルデヒド、フエノールホルムアルデヒドおよびメ
ラミンホルムアルデヒドなどのアルデヒド縮合
物、エピクロルヒドリン、アミノ樹脂、およびこ
れらのアニオンまたはカチオン変性誘導体からな
る群よりえらばれた高分子バインダーを適用し、
そしてえられたマツトをキユアする特許請求の範
囲第１４項記載の製造方法。 １７ (a) 水性化学処理組成物の固形分の優位量
で存在し、フイルムの形成に有効な約600000〜
約4000000の範囲の分子量を有する水溶性、分
散性または乳化性ポリオキシエチレン重合体、 (b) 水性化学処理組成物の固形分の約４〜約８重
量％の量で存在するポリアクリルアミド、水性
化学処理組成物の固形分の約１〜約50重量％の
量で存在するポリアミドおよびこれらの混合物
からなる群からえらばれた水溶性、分散性また
は乳化性尿素ホルムアルデヒドと反応しうる高
分子剤、 (c) 水性化学処理組成物の固形分の約５〜約30重
量％の量で存在するイミダゾリン含有カチオン
性潤滑剤、 (d) 尿素ホルムアルデヒド反応化剤がポリアクリ
ルアミドまたはポリアクリルアミドとポリアミ
ドの混合物であるときは水性化学処理組成物の
固形物の30重量％までの量で存在し、また尿素
ホルムアルデヒド反応化剤がポリアミドである
ときは水性化学処理組成物の固形分の約50重量
％以下の量で存在する、アルコキシル化された
ガンマアミノアルキルトリアルコキシシラン、
ポリアミノオルガノシラン、ウレイドフアンク
シヨナルオルガノシラン、メルカプトオルガノ
フアンクシヨナルシランからなる群よりえらば
れた尿素ホルムアルデヒドと反応しうるオルガ
ノシランカツプリング剤および (e) 約１〜約25重量％の範囲の水性化学処理組成
物に総固形分を与えるような量の水 からなる水性化学処理組成物で処理されたガラス
繊維。 １８ ポリオキシエチレン重合体が固体であり、 (イ) ポリオキシエチレン重合体の約３重量％溶液
をつくるために水中にそのポリオキシエチレン
単独重合体の有効量を約75〜80〓（23.9〜27
℃）の温度で、迅速に撹拌しながら添加し、 (ロ) 約30分間迅速に撹拌をし続け、 (ハ) 溶液の温度を約120〓（48.9℃）に上昇させ
ることによつて該ポリオキシエチレンを可溶化
させる特許請求の範囲第１７項記載のガラス繊
維。 １９ カチオン性潤滑剤が、水性化学処理組成物
の固形分の約10〜約20重量％の範囲の量で存在す
る特許請求の範囲第１７項記載のガラス繊維。 ２０ 水性化学処理組成物の強熱減量が、処理さ
れたガラス繊維ストランドの約0.001〜約1.5重量
％の量である特許請求の範囲第１７項記載のガラ
ス繊維。 ２１ ガラス繊維の長さが約1/16インチ（約1.59
mm）〜３インチ（約76.2mm）であり、ガラス繊維
が水性分散液中に該分散液の約0.001〜約５重量
％存在し、該分散液が白水系を含有するポリアク
リルアミドを有し、該ガラス繊維がポリアミド系
尿素ホルムアルデヒド反応化剤を有し、 (a) 水性化学処理組成物の固形分の優位量で存在
し、フイルムの形成に有効な約600000〜約
4000000の範囲の分子量を有する水溶性、分散
性または乳化性ポリオキシエチレン重合体、 (b) 水性化学処理組成物の固形分の約４〜約８重
量％の量で存在するポリアクリルアミド、水性
化学処理組成物の固形分の約１〜約50重量％の
量で存在するポリアミドおよびこれらの混合物
からなる群からえらばれた水溶性、分散性また
は乳化性尿素ホルムアルデヒドと反応しうる高
分子剤、 (c) 水性化学処理組成物の固形分の約５〜約30重
量％の量で存在するイミダゾリン含有カチオン
性潤滑剤、 (d) 尿素ホルムアルデヒド反応化剤がポリアクリ
ルアミドまたはポリアクリルアミドとポリアミ
ドの混合物であるときは水性化学処理組成物の
固形分の30重量％までの量で存在し、また尿素
ホルムアルデヒド反応化剤がポリアミドである
ときは水性化学処理組成物の固形分の約50重量
％以下の量で存在する、アルコキシル化された
ガンマアミノアルキルトリアルコキシシラン、
ポリアミノオルガノシラン、ウレイドフアンク
シヨナルオルガノシラン、メルカプトオルガノ
フアンクシヨナルシランからなる群よりえらば
れた尿素ホルムアルデヒドと反応しうるオルガ
ノシランカツプリング剤および (e) 約１〜約25重量％の範囲の水性化学処理組成
物に総固形分を与えるような量の水からなる水
性化学処理組成物で処理されたガラス繊維の水
性分散液の製造方法。 ２２ ガラス繊維が約1/16インチ（約1.59mm）〜
約３インチ（約76.2mm）に切断されたものであ
り、該ガラス繊維が水性分散液中に該分散液の約
0.001〜約５重量％存在し、該分散液がポリアク
リルアミドを含有しないかまたはポリアクリルア
ミドを低い濃度で含有した白水系であり、ガラス
繊維上の尿素ホルムアルデヒド反応化剤がポリア
クリルアミド、ポリアクリルアミドとポリアミド
の混合物またはポリアミドであり、 (a) 水性化学処理組成物の固形分の優位量で存在
し、フイルムの形成に有効な約600000〜約
4000000の範囲の分子量を有する水溶性、分散
性または乳化性ポリオキシエチレン重合体、 (b) 水性化学処理組成物の固形分の約４〜約８重
量％の量で存在するポリアクリルアミド、水性
化学処理組成物の固形分の約１〜約50重量％の
量で存在するポリアミドおよびこれらの混合物
からなる群からえらばれた水溶性、分散性また
は乳化性尿素ホルムアルデヒドと反応しうる高
分子剤、 (c) 水性化学処理組成物の固形分の約５〜約30重
量％の量で存在するイミダゾリン含有カチオン
性潤滑剤、 (d) 尿素ホルムアルデヒド反応化剤がポリアクリ
ルアミドまたはポリアクリルアミドとポリアミ
ドの混合物であるときは水性化学処理組成物の
固形分の30重量％までの量で存在し、また尿素
ホルムアルデヒド反応化剤がポリアミドである
ときは水性化学処理組成物の固形分の約50重量
％以下の量で存在する、アルコキシル化された
ガンマアミノアルキルトリアルコキシシラン、
ポリアミノオルガノシラン、ウレイドフアンク
シヨナルオルガノシラン、メルカプトオルガノ
フアンクシヨナルシランからなる群よりえらば
れた尿素ホルムアルデヒドと反応しうるオルガ
ノシランカツプリング剤および (e) 約１〜約25重量％の範囲の水性化学処理組成
物に総固形分を与えるような量の水からなる水
性化学処理組成物で処理されたガラス繊維の水
性分散液の製造方法。[Scope of Claims] 1 (a) a water-soluble, dispersible or emulsifiable polyoxyethylene polymer having a molecular weight effective for film formation; (b) at least one water-soluble polyoxyethylene polymer selected from polyacrylamide and polyamide; (c) an effective amount of a white water-miscible polymeric agent capable of reacting with the aldehyde condensate, which is reactive, dispersible, or emulsifying; (d) a cationic lubricant and (e) an aqueous chemical treatment composition capable of reacting with the aldehyde condensate to interact with each other and with the resinous material of the aldehyde condensate in the presence of A glass fiber treated with an aqueous chemical treatment composition comprising an effective amount of a carrier to apply the product to the glass fiber. 2 Polyoxyethylene polymer is approximately 100,000 ~
5,000,000 and is present in the aqueous chemical treatment composition in an amount greater than about 30% by weight of the solids content of the aqueous chemical treatment composition.
Glass fibers as described in section. 3 Polyoxyethylene polymer is approximately 600,000 to approximately
The glass fibers of claim 2 having a weight average molecular weight in the range of 900,000 and present in the aqueous chemical treatment composition in a predominant amount of solids of the aqueous chemical treatment composition. 4. The polyoxyethylene polymer is a solid;
℃) into water with rapid stirring to make a solution of about 3% by weight of the polyoxyethylene polymer, (b) continue to stir rapidly for about 5 to about 30 minutes, and (c) stir. Reduce the temperature of the solution to approximately 120〓 (approximately 48.9℃)
3. The glass fiber according to claim 2, which is solubilized by raising the glass fiber to . 5. The polyvinyl alcohol present as an additional film-forming polymer in an aqueous chemical treatment composition in an amount effective to form a film with the polyoxyethylene polymer. glass fiber. 6. The polymeric agent capable of reacting with the aldehyde condensate of polyacrylamide is present in the aqueous chemical treatment composition at less than 20% by weight solids, and the amount of the polymeric agent capable of reacting with the aldehyde condensate of polyamide is present in the aqueous chemical treatment composition. Glass fibers according to claim 1, present in an amount ranging from 0 to 50% by weight of the solids content of the chemical treatment composition. 7. A patent in which polyacrylamide is present as a polymeric agent capable of reacting with an aldehyde condensate, and the amount of a silane coupling agent capable of reacting with an aldehyde condensate is not more than about 25% by weight of the solids content of the aqueous chemical treatment composition. Glass fiber according to claim 1. 8. A patent claim in which the polyamide is present as a polymeric agent capable of reacting with the aldehyde condensate, and the amount of the silane coupling agent capable of reacting with the aldehyde condensate is less than about 50% by weight of the solids content of the aqueous chemical treatment composition. The glass fiber according to item 1. 9 Cationic lubricants include aliphatic alkyl-2-imidazolines, amine oxides, polyoxyalkylenealkylamines, 1-(2-hydroxyalkyl)-2-alkyl-2-imidazolines,
2-hydroxy-alkyl-2-imidazoline,
N,N,N',N'tetrakis-substituted ethylenediamine derivatives, rosin-derived amines, polyoxyethylene acrylamines, polyoxyethylene dihydroabiethylamines and carboxylic acids or fatty acids with diamines or polyamines, dialkyleneamines or polyalkyl A glass fiber according to claim 1 selected from the group consisting of amines and their reaction products with polyalkoxylated derivatives. 10 Cationic lubricants such as n-alkyl-N-amidoalkylimidazolines formed by reacting a fatty acid or carboxylic acid with a polyalkylene polyamine under conditions in which ring closure is created in said composition. It is selected from alkylimidazoline derivatives containing compounds, and the solid content in the aqueous chemical treatment composition is about
The glass fiber of claim 1 present in an amount within the range of about 30% by weight. 11 An organosilane coupling agent capable of reacting with an aldehyde condensate in an unhydrolyzed or hydrolyzed form, a silanol form,
Claims of siloxane polymers and mixtures thereof selected from the group consisting of alkoxylated gamma-aminoalkyltrialkoxysilanes, polyaminoorganosilanes, mercapto functional organosilanes and ureido functional organosilanes The glass fiber according to item 1. 12 The carrier is water present in an amount effective to provide a total solids content to the aqueous chemical treatment composition, and the viscosity of the composition is at or below 60°C to be effective for applying the composition to glass fibers. At temperatures of about 0.6 to approx.
Glass fiber according to claim 1, which is within the range of 50 cP. 13. The glass fiber of claim 1, wherein the aqueous chemically treated composition has a loss on ignition of about 0.001 to about 1.5% by weight of the treated glass fiber strand. 14 The chopped glass fibers have a length of about 1/16 inch (about 1.59 mm) to about 3 inches (about 76.2 mm), and the dispersant is about 0.001 to about 5. present in weight%;
the glass fibers contain a polyacrylamide and/or polyamide aldehyde condensate reactant; (a) a water-soluble, dispersible or emulsifiable polyoxyethylene polymer having a molecular weight effective for film formation; (b) (c) an effective amount of a white water-miscible polymeric agent capable of reacting with at least one water-soluble, dispersible or emulsifying aldehyde condensate selected from polyacrylamides and polyamides; An organosilane coupling agent capable of reacting with an aldehyde condensate, in which the polymeric agent and the silane coupling agent can exhibit an interaction in which the polymeric agent and the silane coupling agent bond with each other and with the resinous material of the aldehyde condensate in the presence of the resinous material. (d) a cationic lubricant; and (e) a carrier in an amount effective to apply the aqueous chemical treatment composition to the glass fibers. Method of manufacturing liquid. 15 The chopped glass fiber strand is about 1/
16 inches (approx. 1.59mm) to approx. 3 inches (approx. 76.2mm)
having a length of from about 0.001 to about 5% by weight of the aqueous dispersion containing polyacrylamide, the glass fibers contain a polyamide aldehyde condensate reacting agent; (b) at least one water-soluble, dispersible, or emulsifying aldehyde condensation selected from polyacrylamide and polyamide; (c) a polymeric agent capable of reacting with the aldehyde condensate and a silane coupling agent in the presence of a resinous material with each other and the aldehyde condensate; an organosilane coupling agent capable of reacting with the aldehyde condensate, (d) a cationic lubricant, and (e) an aqueous chemical treatment composition capable of interacting with the resinous material of the glass fibers. A method of making an aqueous dispersion of chopped glass fiber strands of glass fibers treated with an aqueous chemical treatment composition comprising an effective amount of a carrier. 16. Remove water from the aqueous dispersion and apply a polymeric binder selected from the group consisting of aldehyde condensates such as urea formaldehyde, phenol formaldehyde and melamine formaldehyde, epichlorohydrin, amino resins, and anion- or cation-modified derivatives thereof. ,
The manufacturing method according to claim 14, wherein the obtained pine is cured. 17 (a) from about 600,000 to about 600,000 present in the predominant amount of solids in the aqueous chemical treatment composition and effective for film formation.
(b) a polyacrylamide present in an amount from about 4 to about 8% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition; a water-soluble, dispersible or emulsifying polymeric agent capable of reacting with urea-formaldehyde selected from the group consisting of polyamides and mixtures thereof present in an amount from about 1 to about 50% by weight of the solids of the chemical treatment composition; (c) an imidazoline-containing cationic lubricant present in an amount from about 5% to about 30% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition; (d) the urea-formaldehyde reactant is a polyacrylamide or a mixture of polyacrylamide and polyamide; Sometimes present in an amount up to 30% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition, and when the urea formaldehyde reactant is a polyamide, up to about 50% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition. an alkoxylated gamma-aminoalkyltrialkoxysilane present in
an organosilane coupling agent capable of reacting with urea formaldehyde selected from the group consisting of polyaminoorganosilanes, ureido functional organosilanes, and mercapto functional organosilanes; Glass fibers treated with an aqueous chemical treatment composition comprising an amount of water to provide a total solids content to the chemical treatment composition. 18 The polyoxyethylene polymer is a solid, and (a) an effective amount of the polyoxyethylene homopolymer is dissolved in water to form an approximately 3% by weight solution of the polyoxyethylene polymer. 27
(b) continue stirring rapidly for about 30 minutes, and (c) raise the temperature of the solution to about 120°C (48.9°C). The glass fiber according to claim 17, which solubilizes oxyethylene. 19. The glass fiber of claim 17, wherein the cationic lubricant is present in an amount ranging from about 10% to about 20% by weight of solids of the aqueous chemical treatment composition. 20. The glass fiber of claim 17, wherein the aqueous chemical treatment composition has a loss on ignition in an amount of about 0.001 to about 1.5% by weight of the treated glass fiber strand. 21 The length of the glass fiber is approximately 1/16 inch (approximately 1.59
mm) to 3 inches (about 76.2 mm), the glass fibers are present in an aqueous dispersion from about 0.001% to about 5% by weight of the dispersion, and the dispersion has a polyacrylamide containing white water system; the glass fibers have a polyamide-based urea-formaldehyde reactant, (a) present in a predominant amount of solids of the aqueous chemical treatment composition and effective for film formation;
(b) a polyacrylamide present in an amount from about 4 to about 8% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition; a polymeric agent capable of reacting with water-soluble, dispersible or emulsifying urea-formaldehyde selected from the group consisting of polyamides and mixtures thereof present in an amount from about 1% to about 50% by weight of the solids of the treatment composition; c) an imidazoline-containing cationic lubricant present in an amount from about 5 to about 30% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition; (d) the urea-formaldehyde reactant is a polyacrylamide or a mixture of polyacrylamide and polyamide; and when the urea formaldehyde reactant is a polyamide, in an amount up to about 50% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition. an alkoxylated gamma-aminoalkyltrialkoxysilane present;
an organosilane coupling agent capable of reacting with urea formaldehyde selected from the group consisting of polyaminoorganosilanes, ureido functional organosilanes, and mercapto functional organosilanes; A method of making an aqueous dispersion of glass fibers treated with an aqueous chemical treatment composition comprising an amount of water to provide a total solids content to the chemical treatment composition. 22 Glass fiber is approximately 1/16 inch (approximately 1.59 mm)
The glass fibers were cut into approximately 3 inch (approximately 76.2 mm) pieces, and the glass fibers were cut into approximately 3 inch (approximately 76.2 mm) pieces in an aqueous dispersion.
0.001 to about 5% by weight, the dispersion is white water-based with no polyacrylamide or with a low concentration of polyacrylamide, and the urea-formaldehyde reactant on the glass fibers contains polyacrylamide, polyacrylamide and polyamide. (a) is present in the predominant amount of the solids content of the aqueous chemical treatment composition and is effective in forming a film from about 600,000 to about
(b) a polyacrylamide present in an amount from about 4 to about 8% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition; a polymeric agent capable of reacting with water-soluble, dispersible or emulsifying urea-formaldehyde selected from the group consisting of polyamides and mixtures thereof present in an amount from about 1% to about 50% by weight of the solids of the treatment composition; c) an imidazoline-containing cationic lubricant present in an amount from about 5 to about 30% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition; (d) the urea-formaldehyde reactant is a polyacrylamide or a mixture of polyacrylamide and polyamide; and when the urea formaldehyde reactant is a polyamide, in an amount up to about 50% by weight of the solids of the aqueous chemical treatment composition. an alkoxylated gamma-aminoalkyltrialkoxysilane present;
an organosilane coupling agent capable of reacting with urea formaldehyde selected from the group consisting of polyaminoorganosilanes, ureido functional organosilanes, and mercapto functional organosilanes; A method of making an aqueous dispersion of glass fibers treated with an aqueous chemical treatment composition comprising an amount of water to provide a total solids content to the chemical treatment composition.
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