JPH0122208B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はガラス繊維を処理するための水性サイ
ズ剤組成物で処理したガラス繊維（以下、処理ガ
ラス繊維という）のストランドに関するものであ
り、本発明における処理ガラス繊維は、大量処理
システムにおける流動性が良好であり、これを用
いて製造した不織マツトは良好で可撓性を有す
る。 ガラス繊維はガラス熔鉱炉のブツシングの小孔
から熔炉ガラスを紡糸延伸することにより製造さ
れる。ガラス繊維は延伸され、通常、水性サイズ
剤組成物で処理されたのち、１あるいは２以上の
ストランドにされる。水性サイズ剤組成物は単繊
維間の摩擦を防止するのに必要であるとともに、
ガラス繊維が補強材として使用されるばあいに他
のマトリツクスとの適合性を増強する作用を有す
る。ガラス繊維にサイズ剤を処理したのち、１あ
るいは２以上のストランドにされ、パツケージに
捲きとられる、あるいは湿潤状態でチヨツプドス
トランドとして集められる。パツケージに捲きと
られたストランド、あるいは集められた湿潤チヨ
ツプドストランドはガラス繊維の用途により乾燥
させられたり、あるいはチヨツプドストランドは
湿潤状態のまま荷造りされたりする。乾燥させら
れたガラス繊維ストランドはその後切断された
り、あるいは他のガラス繊維ストランドとともに
粗糸の製造や、連続ガラス繊維ストランドマツト
あるいは織物の製造に使用される。 さらに、ガラス繊維はチヨツプド繊維やチヨツ
プド繊維ストランドを水性液に分散させ製紙する
ばあいや同様にしてマツトを製造し、不織タイプ
のマツトの製造に使用される。このようなプロセ
スを“ウエツト−ライド プロセス”といい、通
常混合タンク中でチヨツプドガラス繊維あるいは
チヨツプドガラス繊維ストランドの水性液を撹拌
し、この懸濁液を移動スクリーンに供給し、水を
分離する方法である。ガラス繊維は、本来水に均
一に分散しがたいものである。この性質は、ガラ
ス繊維を水に加えて、一旦水性液にバラバラに分
散したものがガラス繊維の性質により集合してあ
る程度再凝集したときに最初に出くわすことであ
る。この再凝集繊維は非常に再分散しにくい。 長年、技術者はガラス繊維を水溶液に分散させ
るという困難な問題をいくつかのアプローチによ
り取りあつかつてきた。これらのアプローチはガ
ラス繊維の分散性の問題を問題の原因と考えられ
る１あるいは２以上の要因を制御することにより
解決しようとしたものである。これらの要因とし
て、繊維の長さ、電荷、直径、水質の差による吸
着性、処理されたサイズ剤組成物や仕上剤などが
ある。ガラス繊維を分散させる水性液を酸性サイ
ドPHにする方法が採用された時期があつたが、酸
性水性液を使用したため高価な装置を必要とする
という欠点を有していた。最近のアプローチはサ
イズ剤処理をしたガラス繊維を加える水性液の
個々の分散システムに応じた個々のサイズ剤組成
物を使用する方法である。他のアプローチとし
て、ガラス繊維にサイズ剤が処理されていてもい
なくても、別々に使用されるのであるが、使用で
きるようこれらのガラス繊維が使用される分散シ
ステムを改善する方法である。 技術面での種々のアプローチによりガラス繊維
の凝集する範囲が制限され、ひきさき強度、ひつ
ぱり強度の良好な不織ガラス繊維マツトが供給さ
れている。また最近、不織ガラス繊維ストランド
マツトを加工するときに、不織ガラス繊維ストラ
ンドマツトを後処理すると湿潤状態でのひきさき
強度が改善されることが示唆されている。 種々のアプローチにより製造された不織マツト
は、適当なバインダーを使用することにより紙状
にすることができ、屋根用、バツキング用、床
用、壁板用カバリング用などの材料として使用さ
れる。これら用途のいくつかは現在使用されてい
る不織マツトの特性よりも高度の特性、たとえば
可撓性を要求している。不織ガラス繊維ストラン
ドマツトはバインダーを使用して紙状にするため
や同様の用途に使用したりするため、たとえばロ
ール状、その他種々の形状で貯蔵されうる。ロー
ル状、その他の形状で貯蔵している間、マツトは
種々の力に対しひび割れせず、充分柔軟でなけれ
ばならない。そのような特性は、このマツトを使
用したばあいに、作業性や種々の製造品の有効性
を改善する。 他の特性としてチヨツプドストランドの流動性
があげられる。この特性は不織マツトには重要で
はないが、チヨツプドガラス繊維ストランドや、
とくに湿潤チヨツプドガラス繊維ストランドがマ
ツトの製造や、チヨツプドガラス繊維ストランド
が混合される他の用途に使用されるばあい、たと
えば不織マツトや補強石こう、補強セメント製品
のようなガラス繊維ストランドを使用した大量処
理機械装置による製造においてとくに重要であ
る。 そのうえ、チヨツプドガラス繊維ストランドか
らの不織マツトの製造プロセスで水性液を使用す
るウエツト−ライドプロセスによるばあいに、チ
ヨツプドガラス繊維ストランドに処理されたサイ
ズ剤組成物が、水へのストランド分散性を抑制し
ないため好都合である。分散剤には高価なものも
あり、このような分散剤を使用することなく水に
分散するサイズ剤処理チヨツプドガラス繊維をう
ることは、さらに好都合である。 本発明の目的はつぎの点にある。 (1) 流動性とくに大量処理機械装置における流動
性が良好な湿潤チヨツプドガラス繊維ストラン
ドを製造するため、湿潤チヨツプド製造プロセ
スによつて製造されるガラス繊維用水性サイズ
剤組成物をうること。 (2) 大量処理機械装置における流動性の良好な湿
潤チヨツプドガラス繊維ストランドをうるこ
と。 (3) 可撓性の良好な不織ガラス繊維ストランドマ
ツトのいくつかの製造プロセスで使用できるサ
イズ剤処理ガラス繊維用水性サイズ剤組成物を
うること。また、可撓性の改良された不織ガラ
ス繊維ストランドマツトをうること。 (4) 分散剤を使用するあるいは使用しないウエツ
ト−ライドプロセスにて、不織ガラス繊維スト
ランドマツトの製造のための水性液中で分散性
良好なチヨツプドガラス繊維ストランドを製造
するガラス繊維用水性サイズ剤組成物をうるこ
と。 (5) 流動性のある湿潤チヨツプドストランドを製
造するプロセスを確立すること。 本発明の処理ガラス繊維用水性サイズ剤組成
物、湿潤チヨツプドガラス繊維ストランドの製造
法、処理ガラス繊維ストランドおよびこれから製
造される不織マツトは、前記の目的および下記の
ことがらから推測される目的に対応するものであ
る。 本発明における水性サイズ剤組成物は、１ある
いは２以上のカチオン性潤滑剤よりなるサイズ剤
と１あるいは２以上のカチオン性の硬化性シリコ
ーンポリマーを主固形成分とし、少くともチツ素
原子に結合する基の一つが水素である水溶性ある
いは水分散性アミドを副固形成分とするものであ
り、水性サイズ剤組成物中の固形分含量は0.1〜
５％（重量％、以下同様）である。 一連の製造プロセスで流動性のあるチヨツプド
ガラス繊維ストランドを製造する方法はブツシン
グからの熔融ガラスの紡糸延伸、チヨツプドガラ
ス繊維ストランドの含水率を約10〜20％にするた
めのサイズ剤組成物水性液による処理、ガラス繊
維を１あるいは２以上のストランドにして、切断
して、湿潤チヨツプドガラス繊維ストランドの製
造よりなつている。 処理ガラス繊維ストランドは硫酸カルシウム二
水和物（石こう）やセメント製品のような他のカ
ルシウム含有化合物の補強材料として使用するこ
とができる。また、処理ガラス繊維ストランドは
可撓性にすぐれた不織ガラス繊維ストランドマツ
トを製造するためのウエツト−ライドプロセスに
類似のいくつかの適当な機械装置による不織ガラ
ス繊維ストランドマツトの製造に使用することが
できる。 ガラス繊維に処理されたサイズ剤組成物の水の
なくなつた化合物の相互作用により、湿潤チヨツ
プドガラス繊維ストランドの良好な流動性および
処理ガラス繊維ストランドから作成された不織マ
ツトの可撓性がえられるものと考えられるが、本
発明はこの考え方に限定されるものではない。さ
らに、サイズ剤としてガラス繊維に使用されたと
き、サイズ剤組成物水性液中での化合物間のこれ
ら相互作用により湿潤チヨツプド製造プロセスに
よる含水率の制御された処理ガラス繊維を製造す
るものと考えられるが、本発明は、ともかくこの
考え方に限定されるものではない。また、湿潤チ
ヨツプドガラス繊維ストランドの制御された含水
率が湿潤チヨツプドガラス繊維の流動性の良好さ
をあらわすと考えられているが、本発明はこのよ
うな最近流行している考え方に限定されるもので
はない。この流動性のよさは、湿潤チヨツプドガ
ラス繊維ストランドが大量処理装置で使用される
ときにとくに明白である。加えて、水性サイズ剤
中の化合物とガラス繊維の相互作用が可撓性良好
な不織ガラス繊維ストランドマツトを製造するこ
とができる処理ガラス繊維ストランドを製造する
と考えられている。 本発明によると湿潤チヨツプドガラス繊維スト
ランドはチヨツプドガラス繊維が湿潤チヨツプド
ガラス繊維製造プロセスにより製造されたときに
のみえられる。可撓性のあるガラス繊維マツトの
製造は本発明により製造される湿潤あるいは乾燥
したチヨツプドガラス繊維からえられる。 水性サイズ剤組成物中の主固形成分（水でない
成分）はカチオン性潤滑剤とカチオン性硬化性シ
リコーンポリマーからなる。カチオン性潤滑剤と
して炭素数４〜26の高級脂肪酸のアミン塩の典型
であり、そして大部分のばあい、分子当りの炭素
数が偶数であるいくつかの適したカチオン性潤滑
剤を使用することができる。とくに適した塩は高
級脂肪酸の炭素数が約12〜22のものである。塩を
作製するのに用いるアミンは、だいたいにおい
て、低分子量の３級アミン、すなわち、チツ素原
子に結合したアルキル基の炭素数が１〜６のもの
である。いくつかの適したカチオン性潤滑剤は、
ガラス繊維への適合性を与え、そしてガラス繊維
の他のものへの潤滑性を与える。とくに適したカ
チオン性潤滑剤は“カチオン−Ｘ”という商品名
で用いられているテトラエチレンペンタミンとス
テアリン酸との反応物であるアルキルイミダゾリ
ンである。酸無水物がポリ飽和低分子量高級脂肪
酸アミドに溶解されたものと同じように、酸が水
分散性のステアリン酸アミドに溶解されたものお
よび酸無水分が水分散性低分子量高級脂肪酸アミ
ドに溶解されたものもまた使用することができ
る。カチオン性潤滑剤のその他の例としてUSパ
テント2200815；2267965；2268273；2355837に記
載されているようなアルキルイミダゾリン誘導体
が含まれる。これらの例は本発明の参考として、
また本発明の一部として組込まれる。カチオン性
潤滑剤は水性サイズ剤組成物の0.5〜３％使用さ
れる。水を含まないサイズ剤組成物に対するカチ
オン性潤滑剤の量はガラス繊維の水適合性、およ
びガラス繊維の他のものへの潤滑性付与に影響す
る。使用される水性サイズ剤組成物中のカチオン
性潤滑剤の量は約0.2〜３％の範囲である。サイ
ズ剤配合物の水を含まないものあるいは固形成分
に対して、カチオン性潤滑剤は約20〜70％の範囲
である。 カチオン性潤滑剤に加えて、水性サイズ剤の水
を含まない成分の他に主要な部分もまた水性でカ
チオン性の硬化性シリコーンポリマー分散液、あ
るいはエマルジヨンである。硬化性シリコーンポ
リマーのいくつかの適したカチオン性エマルジヨ
ンが使用できる。 カチオン性エマルジヨンは通常、標準シリコー
ンポリマー液、ガムあるいはレジン、乳化剤、水
そしてばあいによりあきらかにシリコーンポリマ
ーとして作用する精密に分離された固体から作製
される。 一般に、まずシリコーンポリマー液、ガムある
いはレジン、１あるいは２以上の乳化剤および
（または）界面活性剤、いくらかの水そして固体
の分散剤の混合物を、もし使用するとすればコロ
イドミルあるいはホモジナイザーのような高剪断
ブレンド装置をとおして作製される。作製された
ペイストを、その後強力な撹拌下に大量の水に分
散させる。最終生成物は、生成物の70％以上をシ
リコーンポリマーにすることができるが、シリコ
ーンインウオーター型のエマルジヨンである。通
常、シリコーンエマルジヨン中のシリコーンポリ
マー含量は約５〜70％であり、使用される前に希
釈されるのが常である。エマルジヨンはカチオン
性乳化剤および（または）界面活性剤と非イオン
系シリコーン流動物、ガムあるいはレジンおよび
（または）カチオン性および（または）非イオン
性乳化剤および（または）界面活性剤およびカチ
オン性シリコーンポリマーからなるためカチオン
性である。カチオン性の硬化性シリコーンエマル
ジヨンのその他の公知の製造法が使用されうる。 一般に、シリコーンポリマー流動物、ガムある
いはレジンは、室温においても硬化させることが
でき、熱硬化させることができ、フリーラジカル
の架橋による硬化をさせることができ、および
（または）シラノールのような反応性末端基によ
る架橋性の硬化をさせることができ、あるいはこ
れらの組合せによつても硬化させることができ
る。シリコーンポリマーはホモポリマー、コポリ
マー、ターポリマー、クオドリポリマーであつて
もよい。シリコーン流動物、ガムあるいはレジン
は、触媒を使用することにより完全に高分子量化
あるいは硬化させることができるプレポリマーで
あつてもよい。プレポリマーとは部分的な高分子
量化した状態、あるいは不完全な高分子化状態の
シリコーン流動物、ガムあるいはレジンである。 シリコーンポリマーあるいはプレポリマーは次
のような末端基をもつことができる。 そして、その中枢構造は次のようなものであ
る。 ここでR₁、R₂、R₃は、通常炭素数１〜５の炭
化水素基、水素、アルコキシあるいは水酸基、そ
してｎは中枢構造のユニツトの数で正の整数をあ
らわす。シリコーンプレポリマーのｎは、シリコ
ーンエラストマーに対するようなばあいには分子
量が約10000〜100000あるいはそれ以上を与える
ほど充分に大きいのに対し、比較的小さいと考え
られている。一般に、シリコーン流動体はポリジ
メチルシロキサンであるが、他のシリコーンポリ
マーあるいはプレポリマーにはポリメチルエチル
シロキサン、ポリジエチルシロキサン、ポリジヘ
キシルシロキサン、ポリフエニルシロキサン、ポ
リジシクロペンチルシロキサン、メチル水素ポリ
シロキサンなどが使用できる。 とくに適する水性カチオン性エマルジヨンは１
あるいは２以上のカチオン性シリコーンポリマー
でシラノールの反応性を有する空気硬化性のもの
である。エマルジヨンは、また通常のエマルジヨ
ン重合あるいはエマルジヨン製造工程にて使用さ
れる他の物質を含む。 カチオン性シリコーンポリマーは、普通はエマ
ルジヨン重合によつて形成され、アミノ基、カル
ボキシル基、メルカプト基、アクリルあるいはメ
タクリル基のような基を有することによつてカチ
オン性基を有する適したシリコーンポリマーにす
ることができる。 とくに適するカチオン性官能基のシリコーンポ
リマーはダウ−コーニング社製の商品名“108エ
マルジヨン”である。このものはアミノ基を有す
る35％のシリコーンポリマーであり、空気乾燥あ
るいは空気硬化性である。このポリマーはシラノ
ールおよびオルガノ基による反応性に特徴があり
エラストマー性のシリコーンポリマーに硬化す
る。水系エマルジヨンのシリコーン含量は約35％
である。エマルジヨンはカチオンタイプでPHが約
7.6、濃度・密度・ねばりはウオーターシンであ
る。第１図に“108エマルジヨン”のIRスペクト
ラムを示す。 シリコーンポリマーの総合の効果は、水への適
合性、流動性の制御そして不織ガラス繊維ストラ
ンドマツトの製造に使用するバインダーとの適合
性である。水性サイズ剤組成物に使用されるカチ
オン性シリコーンポリマーエマルジヨンの量は水
性サイズ剤組成物の約0.1〜1.0％であるが、高価
であるため経済性を考慮しないような実施におい
ては、より多くの量を使用することができる。固
形分として、サイズ剤組成物中の量の範囲は35％
のシリコーンとして約６〜33％の範囲であり、よ
り高い量を配合することもできるが、そのように
高い量にしてももはやそれ以上の効果をうること
はできないし、またより高価になるであろう。 前述のごとく、水性サイズ剤組成物の成分の量
はいろいろの範囲にすることができるが、これら
の範囲における使用においては、水性サイズ剤組
成物のカチオン性は維持されなければならない。
それゆえ、カチオン性潤滑剤や少量のアミド化合
物を含むカチオン性シリコーンポリマー水系エマ
ルジヨンであるカチオン性物質を多量に含有する
ものが好まれる。 また、水性サイズ剤組成物は、少なくとも１個
の水素がチツ素原子に結合し、相当な水溶性ある
いは水分散性を有する１あるいは２以上のアミド
を含有している。そのアミドはまた１級あるいは
２級のアミノ基を１あるいは２以上有していても
よい。適するアミドは、相当の水溶性あるいは水
分散性を有し、液状あるいはガス状だが液体や固
体に溶解させた状態で存在し、処理ガラス繊維ス
トランドの含水率制御をおこなう。 これらのアミドとしてモノアミド、ジアミド、
アミノ基を有するアミド、カルバミド、メラミ
ン、並びにアミド基およびアミノ基が１級あるい
は２級であるアミド化合物誘導体、またはそれら
の混合物などがあげられるが、これらに限定され
るものではない。なお、メラミンはアミドに含め
ないばあいもあるが、本発明においては他のアミ
ドと等価の作用をもつものであり、アミドとして
取り扱われる。 また、本発明においては水溶性あるいは水分散
性のアミド化合物であれば等価の作用を果たすも
のである。それらの具体例としては、たとえば尿
素（カルバミド）、エチル尿素、１，３−ジエチ
ル尿素、１，３−ジアミノ尿素（カルボハイドロ
ザイド）、メチル尿素、アセチレン尿素、メラミ
ン、アセトアミド、プロピオン酸アミド若しくは
カプロアミドまでのアミド若しくはカルピルアミ
ド、オキザミド、マロンアミド、プロパンジアミ
ド、コハク酸アミド、アジピン酸アミド、ヘプタ
ンジアミド、オクタンジアミド、ノナンジアミド
若しくはセバチン酸アミドのような飽和ジカルボ
ン酸ジアミド、およびセミカルパジド、カルボヒ
ドラジド、カルバミドウレア、アロフアナミド
（ビユーレツト）若しくは１−カルバモイルセミ
カルバジド（ビウレア）などの例があげられる。
とくに適する飽和アミドは、尿素、メラミン、飽
和のジカルボン酸アミドおよびやや吸湿性で塩の
水溶液のできるもの、そのような固形ジアミドで
ある。 水性サイズ剤組成物に使用されるアミド化合物
の量は、湿潤チヨツプドガラスストランドの含水
率の制御に有効な量である。水性サイズ剤組成物
に使用されるアミド化合物の量は、そのアミドが
尿素と同等の活性を有するときには、サイズ剤水
性液の約0.2〜２％に等しい。より活性なアミド
を使用するばあいは、量を少なくすることがで
き、より不活性なアミドを使用するばあいは、量
を多くすればよい。固形量換算で、アミド化合物
の量は尿素と同等の活性を有するとして、サイズ
剤の固形物あるいは水を含まない組成物の約20〜
70％である。 水性サイズ剤組成物の前述の成分に加えて、他
の成分を加えてもよい。そのような他の成分の一
つとして、サイズ剤組成物の成分として公知の１
あるいは２以上の適するシランカツプリング剤が
ある。 連続ガラス繊維ストランド製造プロセスにおい
て、水性サイズ剤組成物を使用するばあい、サイ
ズ剤は、デンプンフイルム形成剤あるいはポリビ
ニルアセテートフイルム形成剤をも含むこともで
きる。デンプンフイルム形成剤はガラス繊維用水
性サイズ剤組成物に主に使用される。一旦連続ガ
ラス繊維ストランドが集められ、切断されあるい
は乾燥後切断される。後者は乾燥チヨツプドガラ
ス繊維ストランドの製品を製造する。通常サイズ
剤水性液の固形分含量は、湿潤チヨツプド製造プ
ロセスでは約0.5〜３％の範囲が好まれる。固形
分含量は、連続ストランド製造工程用にフイルム
形成剤が使用されるとき、あるいは他の成分が加
えられるときにはそれに応じて高くなる。水性サ
イズ剤組成物に通常使用される他の成分は、本発
明の水性サイズ剤組成物にも使用できる。 少なくともカチオン性潤滑剤、カチオン性硬化
性シリコーンポリマーエマルジヨンおよびアミド
化合物を含む水性サイズ剤組成物は、湿潤チヨツ
プド製造プロセスにおけるガラス繊維に適用され
る。そのような製造プロセスは、熔融ガラスの複
数の紡糸、繊維への延伸、最終のチヨツプドガラ
ス繊維ストランドの含水率を少なくとも約９〜20
％の範囲に制御するための水性サイズ剤組成物の
供給、そして連続フイラメントの不連続切片への
切断を含む。ガラス繊維は単一の繊維または１も
しくは２以上のストランドとされた後、切断する
ことができる。切断ガラス繊維あるいはガラス繊
維ストランドを切断したものは、湿潤チヨツプド
ガラス繊維あるいは湿潤チヨツプドガラス繊維ス
トランドとして集められる。他の適当な湿潤ガラ
ス繊維製造プロセスにおいても、本発明の水性サ
イズ剤組成物をガラス繊維に処理することにより
使用できる。含水率を少なくとも９〜20％、好ま
しくは９〜15％の範囲に制御することは湿潤チヨ
ツプドガラス繊維ストランドの流動性に対して大
きく影響する。本発明に限定されるものではない
が、含水率および含水率の均一性が、湿潤チヨツ
プドガラス繊維ストランドに良好な流動性を与え
ると考えられている。 湿潤チヨツプドガラス繊維ストランド上の水性
サイズ剤の量は約0.01〜0.5％LOIである。 ％LOIは、デンプンフイルム前駆物が含まれる
ばあいはより高くなる。湿潤チヨツプドガラス繊
維ストランドは、任意の長さに切断することがで
き、単繊維の直径もミクロン単位のガラス繊維か
ら約27ミクロンという太いガラス繊維ストランド
を含む太いガラス繊維まで、任意の直径にするこ
とができる。平均して直径が約３〜27ミクロンの
太いガラス繊維に本発明の水性サイズ剤組成物を
処理したばあいに、良好な結果がえられている。 湿潤チヨツプドガラス繊維ストランドは、いろ
いろなマトリツクスと混合させるため、大量処理
装置において使用できる。そのようなマトリツク
スの例として、石こうがあげられる。また、湿潤
チヨツプドガラス繊維ストランドは、不織ガラス
繊維ストランドマツトの製造に使用できる。不織
ガラス繊維ストランドマツトの製造において使用
する繊維の直径と長さについて絶対的な関係はな
いが、しかし一般に繊維の長さ1/2インチ、直径
16ミクロンのものが使用される。繊維が長いほど
直径も太くなり、種々の長さ、種々の太さのガラ
ス繊維の混合物が使用できる。いくつかの適した
長さ、直径の湿潤ガラス繊維ストランドが、不織
ガラス繊維ストランドマツトの製造に使用でき
る。本発明は、ガラスマツトを作製するために普
通に使用されている、いくつかのガラス繊維を使
用することにより完成することができた。ガラス
繊維の直径、長さの好ましい範囲は約３〜27ミク
ロン、約1/4〜３インチである。 湿潤チヨツプドガラス繊維ストランドを用い
て、公知のいくつかの適当な方法により、不織ガ
ラス繊維ストランドマツトを作製することができ
る。１例として、まず混合タンク中において撹拌
下、短いガラス繊維の水系懸濁液をつくり、つい
でその懸濁液を移動スクリーンに供給し、それか
ら水を分離させ、繊維をからませるプロセスから
なるウエツト−ライドプロセスである。水に加え
られるチヨツプドガラス繊維ストランドの量は、
水性液の約0.5〜１％の範囲にすることができる。
本発明のサイズ剤処理した湿潤チヨツプドガラス
繊維は、インクラインドワイヤー（inclined
wire）、ロトフオーマー（rotoformer）あるいは
フオードリニアマシン（fourdrinier machines）
のような普通の紙製造装置と関連して使用するこ
とができる。本発明における湿潤チヨツプドガラ
ス繊維ストランドは、ウエツト−ライドプロセス
あるいは他の紙製造プロセスや装置において使用
するため、水懸濁液中でのガラス繊維ストランド
の分散をさせるのに分散剤を使用することもでき
るし、あるいは使用しなくてもよい。本発明にお
ける処理ガラス繊維は分散剤なしで使用できる
が、普通の分散剤のいくつかは、本発明による処
理チヨツプドガラス繊維ストランドとともに使用
することができる。使用できる分散剤の例とし
て、GAF社製の商品名“カタポール”なる牛脂
アミンポリオキシエチレン付加物系分散剤や、こ
れとハーキユレス社製の商品名“ナトラゾール”
のようなハイドロオキシエチルあるいはハイドロ
オキシメチルセルロースとの併用があげられる。
それ以外の分散剤の例として、ダイヤモンド−シ
ヤムロツク社製の商品名“ノプコスパース”およ
びとくに“ノプコスパースFFD”のものが本発
明におけるチヨツプドガラス繊維ストランドとと
もに使用できる。ノプコスパースFFDはアルキ
ルアミノ高級脂肪酸アミン、あるいはアミドのア
ルキルサルフエイト４級化物で水分散性の液状の
鉱物油中に溶解したものであり、無機シリカ消泡
剤と配合したものであり、４級化物が合計量の約
50〜90％で、消泡剤が合計量の約５〜50％で他に
水を含むものである。他の分散剤の例として、商
品名“アルクエイド2HT−75”や同様の４級ア
ンモニウム化合物がある。商品名“アルクエイ
ド”や“アリクエイト”のもの、アミンオキサイ
ドとグアーガム誘導体との混合物、グアーガムと
イソステアリン酸アミドの混合物のような４級ア
ンモニウム界面活性剤もまた使用することができ
る。 紙状マツトを作製するため、不織ガラス繊維ス
トランドマツトには公知の適当なバインダーを使
用することができる。使用されるバインダーの典
型的なものとして、尿素ホルマリン樹脂および化
学的に修飾したアニオン性あるいはカチオン性を
有する尿素ホルマリン樹脂がある。 以下、好ましい具体例について説明する。 水性サイズ剤組成物は前述の成分の個々のもの
をそれぞれの量、前記の範囲で含有しそして公知
の適当な方法で混合されるけれども、水性サイズ
剤組成物に適した配合および混合法がある。適し
た配合は次のとおりである。 水 454.2 冷 水 208 温水（40℃） 18.9 カチオン性潤滑剤（カチオン−Ｘ）33〜39％ソリ
ツド 2529.7ｇ 0.56％ 温 水 18.9 尿素（100％ソリツド） 2404ｇ 0.53％ カチオン性シリコーン 865.4ｇ 0.19％ ポリマーエマルジヨン （108エマルジヨン） 前記物質を混合するとき使用される水は脱イオ
ン水が好ましい。サイズ剤組成物水性液に使用す
る混合固形物は、約1.10±0.20％の範囲が好まし
い。サイズ剤組成物水性液のPHは5.9±0.5が好ま
しい。 サイズ剤組成物水性液の作製は、まず主混合タ
ンクに最初の冷脱イオン水を入れるのがよい。次
に、適当なプレミツクス容器中に入れた18.9の
40℃の水に潤滑剤カチオン−Ｘを加え、溶解する
まで撹拌し、そののち主混合タンクに撹拌下に加
えた。そののち適当なプレミツクス容器中に入れ
た18.9の40℃の水に尿素を加え、溶解するまで
撹拌し、それから主混合タンクに撹拌下に加え
た。つぎに前もつて量を測定した108エマルジヨ
ン（カチオン性シリコーンエマルジヨン）を撹拌
下の主混合タンクに直接加えた。サイズ剤組成物
水性液は、そののち希望する量まで冷脱イオン水
で希釈し、約15分間撹拌した。 サイズ剤組成物水性液を湿潤ガラス繊維製造プ
ロセスにより作製されたガラス繊維に処理させ
る。 処理湿潤チヨツプドガラス繊維ストランドは、
紙状のガラス繊維ストランドマツトや不織ガラス
繊維ストランドマツトを製造する大量処理装置に
おける用途に好まれる。不織ガラス繊維ストラン
ドマツトの製造においては、分散システムが好ん
で使用されており、好ましい分散システムはカタ
ポール（牛脂アミンポリエチレンオキサイド(5)付
加物（polyoxyethylated(5)tallow amine））とナ
トラゾール250HR（ハイドロオキシメチルセルロ
ース）とを配合した分散剤を使用するシステムで
ある。二者択一の具体例として、分散システムと
してナトラゾール250HRとノプコスパースFFD
とを配合した分散剤を使用するシステムがある。
これら分散剤の使用量は、公知の適量である。湿
潤チヨツプドガラス繊維ストランドはガラス繊維
ストランド分散水性液を製造するため分散剤配合
物とともに水性液に加えられる。ガラス繊維スト
ランド分散水性液はその後ウエツト−ライドプロ
セスで使用され、不織ガラス繊維ストランドマツ
トを製造するため、バインダーで結合される。 好ましい具体例およびその他の具体例を下記実
施例によつて説明する。 実施例 １ 好ましい具体例として示した方法により、好ま
しい具体例に示した配合物のサイズ剤組成物水性
液を作製した。 この水性液で湿潤チヨツプ製造プロセスによる
Ｍ−５ガラス繊維ストランド（繊維の直径約16ミ
クロン）を処理した。ガラス繊維ストランドは含
水率14±２％、LOI0.10±0.05％であつた。チヨ
ツプドストランドの長さは２±1/16インチであつ
た。このチヨツプドガラス繊維ストランドと数種
の尿素−ホルマリン樹脂バインダーを用いてウエ
ツト−ライドプロセスにより不織ガラス繊維スト
ランドマツトを作製した。 実施例 ２ 下記配合組成を有するサイズ剤組成物水性液を
実施例１と同様にして作製した。 カチオン−Ｘ 640ｇ 0.59％ 尿 素 200ｇ サイズ剤組成物水性液の0.51％ 108エマルジヨン 200ｇ
サイズ剤組成物水性液の0.17％ サイズ剤組成物水性液の合計量は37.85であ
り、固形分は1.2％、PHは5.6であつた。 湿潤チヨツプガラス繊維プロセスにおいてこの
水性液で処理し、長さ1/2±1/16インチのＭ−５
ガラス繊維をえた。えられたガラス繊維のLOIは
0.14％、含水率は11％であつた。 実施例 ３ 好ましい具体例に示した方法によりサイズ剤組
成物水性液を作製した。その水性液は37.85で、
その配合組成は下記のとおりであつた。 カチオン−Ｘ 1920ｇ 1.69％ 尿 素 600ｇ 1.46％ 108エマルジヨン 600ｇ 0.5％ このサイズ剤組成物水性液は固形分2.16％、比
重1.005、PH5.6であつた。この水性液を湿潤チヨ
ツプドガラス繊維製造プロセスによるＭ−５ガラ
ス繊維ストランドの処理に使用した。そのチヨツ
プドガラス繊維ストランドは長さ1/2±1/16イン
チ、LOI0.24％、含水率13.1％であつた。 実施例 ４ 下記配合組成のサイズ剤組成物水性液を好まし
い具体例に示した方法により作製した。 ビニル トリス（２−メトキシエトキシ シラ
ン）（ユニオンカーバイド社製、商品名A172）
50ｇ 0.13％ カチオン−Ｘ 640ｇ 0.59％ 尿 素 200ｇ 0.51％ 108エマルジヨン 200ｇ 0.18％ このサイズ剤組成物水性液は固形分1.18％、比
重1.014、PH6.1であつた。この水性液を湿潤チヨ
ツプドガラス繊維ストランド製造プロセスにより
製造したＭ−５ガラス繊維ストランドの処理に使
用した。 配合物中のシランのタイプのみが異なる実施例
を２例おこなつた。すなわち、ユニオンカーバイ
ド社製の商品名Ｙ−972なるγ−アミノプロピル
トリエトキシシランで修飾したシランとユニオン
カーバイド社製の商品名Ａ−187なるγ−グリシ
ドオキシプロピルメトキシシランであつた。一般
に、実施例１にしたがつて作製された実施例２〜
４のチヨツプドガラス繊維ストランドは、けばが
増加した。 実施例１により作製されたチヨツプドガラス繊
維ストランドの分散水性液は、二つの分散システ
ムで好んで用いられた。分散システムの一つは、
カタポールとナトラゾール250HRとを配合して
使用するシステムであつた。他は、ノプコスパー
スFFDとシツクニング剤であるナトラゾール
250HRとを組合せた分散システムであつた。数
種の尿素−ホルマリン樹脂バインダーを使用して
ウエツト−ライドプロセスにより不織マツトを作
製した。マツトのひつぱり強度を測定し、オーエ
ンス−コーニング フアイバー グラス社製の市
販のチヨツプドガラス繊維ストランドを用いて作
製した不織マツトを比較した。 その結果を第１表に示す。 用いた尿素−ホルマリン樹脂はパシフイツク
レジンス アンド ケミカル社製の商品名3958で
ある。 第１表中の語句、記号を説明する。ひつぱり強
度は、インストロン測定機3″スパン、0.5イン
チ／分で測定、MD−3″は“３×３”の正方形の
試料についての測定器の移動方向にひつぱり強
度、ひきさき強度は標準エレメンドルフ型ひきさ
き試験機（1600ｇ）で測定、可撓性はえられる最
も高いユニツトである100ユニツトで曲げ角度15゜
のテイバーテスト（Taber Test）による。MIT
サイクルは、はさむ部分0.03インチ、張力0.5Kg
で標準MIT試験機における破壊までのサイクル
である。マツト重量の欄の符号「＃」は英国ポン
ドを示す。

【表】 第２表は好ましい具体例にしたがつて作製した
湿潤チヨツプドガラス繊維ストランドのできばえ
たとえば、実施例１で不織ガラス繊維ストランド
マツトの作製に異なつた樹脂バインダーを用いた
ばあいのできばえを示したものである。実施例１
のチヨツプドガラス繊維ストランドで作製したマ
ツトの比較として、オーエンズ−コーニングフア
イバーグラス社製の市販のチヨツプドガラス繊維
ストランドで作製したマツトを用いた。 第２表に互いに関連する２つのものの概算のひ
つぱり強度を示す。 第２表中の尿素−ホルマリン樹脂の種数はつぎ
のとおりである。 3958D 中性尿素−ホルマリン樹脂 3958E カチオン性に化学修飾した尿素−ホルマ
リン樹脂 3958F アニオン性に化学修飾した尿素−ホルマ
リン樹脂 3958G 中性尿素−ホルマリン樹脂

【表】 実施例１〜４の湿潤チヨツプドガラス繊維スト
ランドの流動性のよさは明らかに観察された。 本発明による処理ガラス繊維製造のための水性
サイズ剤組成物およびサイズ剤を用いることがで
きる湿潤ガラス繊維ストランド製造プロセスにつ
いては、すでに記載している。本発明による湿潤
チヨツプドガラス繊維ストランドは流動性が良好
であり、それに加えて不織ガラス繊維ストランド
マツトの作製に使用したとき、マツトはひつぱり
強度が良好で可撓性が良好になる。 本発明による水性サイズ剤組成物はカチオン性
潤滑剤、アミド化合物およびカチオン性シリコー
ンポリマー水系エマルジヨンを含有する。本発明
における湿潤チヨツププロセスにおいては、湿潤
チヨツプドガラス繊維ストランドの含水率は、流
動性を良好にするため、水性サイズ剤組成物を用
いて、少なくともチヨツプドガラス繊維ストラン
ドの９〜20％に制御されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水性サイズ剤組成物に使用さ
れる好ましいカチオン性アミノ基を有するシリコ
ーンポリマー水系エマルジヨンのIRスペクトラ
ムである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) １あるいは２以上のカチオン性潤滑剤、 (b) 水溶性あるいは水分散性アミド化合物、 (c) サイズ剤組成物の固形分の主要部分がカチオ
   ン性潤滑剤とシリコーンエマルジヨンからなる
   カチオン性水系エマルジヨンに含まれる硬化性
   シリコーンポリマー、および (d) 水 からなる水性液において、固形分含量が0.1〜
   ５重量％であるガラス繊維用水性サイズ剤組成
   物の乾燥残渣を有するガラス繊維ストランド。 ２ 湿潤チヨツプドガラス繊維製造法により製造
   される特許請求の範囲第１項記載のガラス繊維ス
   トランド。 ３ 水性サイズ剤組成物が、カチオン性で硬化性
   を有するシリコーンポリマーエマルジヨンを含む
   特許請求の範囲第１項記載のガラス繊維ストラン
   ド。 ４ 水性サイズ剤組成物が、0.2〜３重量％のカ
   チオン性潤滑剤を含む特許請求の範囲第１項記載
   のガラス繊維ストランド。 ５ 水性サイズ剤組成物が、0.2〜２重量％の水
   溶性あるいは水分散性のアミド化合物を含む特許
   請求の範囲第１項記載のガラス繊維ストランド。 ６ 水性サイズ剤組成物が、0.1〜１重量％のカ
   チオン性で硬化性のシリコーンポリマー水系エマ
   ルジヨンを含む特許請求の範囲第１項記載のガラ
   ス繊維ストランド。 ７ カチオン性潤滑剤がテトラエチレンペンタミ
   ンとステアリン酸との反応物であるアルキルイミ
   ダゾリンを含む特許請求の範囲第１項記載のガラ
   ス繊維ストランド。 ８ 水溶性あるいは水分散性化合物が尿素を含む
   特許請求の範囲第１項記載のガラス繊維ストラン
   ド。 ９ カチオン性で硬化性のシリコーンポリマー水
   系エマルジヨンがアミノ基を有するシリコーンポ
   リマー水系エマルジヨンを含む特許請求の範囲第
   １項記載のガラス繊維ストランド。