JPH03183644A

JPH03183644A - グラスファイバー織物用ストランド

Info

Publication number: JPH03183644A
Application number: JP2268268A
Authority: JP
Inventors: Ernest Linwood Lawton; アーネスト　リンウッド　ロートン; Shih-Jen Wu; シー‐ジェン　ウ
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1989-10-04
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1991-08-09
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPH07115893B2; CN1053599A; CA2026400A1; KR910007815A; EP0424701A1; KR920009554B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はグラスファイバー織物用ストランドおよびその
改良に関する。特に本発明は従来の澱粉−油（５ｔａｒ
ｃｈ−ｏｉｌ）バインダーを改良した澱粉−油バインダ
ーを含有するグラスファイバー織物用ストランドに関す
る。また、特に本発明は改良されたグラスファイバース
トランドに含有される澱粉−油成分に関し、この澱粉−
油バインダー成分は、これまで一般に使用されなかった
量および割合で使用される。

（従来の技術）これまで、澱粉−油バインダーがグラスファイバーに使
用され、織物用ストランドの形に固められてきた。この
ように「連続的なグラスファイバーの製造技術（Ｔｈｅ
　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
　。

ｆ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｇｌａｓｓ　Ｆｉｂｅｒｓ
）　Ｊ　　（Ｋ、Ｌ、　Ｌｏｖｅｎｓｔｅｉｎ、　Ｅｌ
ｓｉｖｉｅｒ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ
、　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ、　１９７３、１９２〜１９３頁
）という本の中で、著者は織物用グーラスファイバース
トランドを調製するのに今日グラスファイバー産業で使
用されている典型的な澱粉−油バインダーについて記載
している。Ｌｏｖｅｎｓｔｅｉｎの著書に記載されてい
るようなバインダーを含有するストランドは、これまで
装飾織物に使われ、また現在では高圧ラミネートフィル
ムの補強材としてプリント配電盤産業で使用されている
グラスファイバー織物を織るのに、長年にわたって織物
産業で利用されている。後者の利用法は。

今日のグラスファイバー織物用ストランドの利用法とし
ては格別重要である。一般にこのようなストランドは澱
粉−油混合物で処理された後、乾燥され、それによりフ
ァイバーに澱粉残渣を残したまま、撚られて織物ヤーン
にされてきた。ストランドが織物に織られた後、織物用
糊は典型的には熱クリーニングによって取り除かれる。

この熱クリーニングによって織物用糊を除去することに
より、織り手が織物のファイバーを染色、もしくは。

被覆すること、または処理をして、織られた形で電気回
路補強材、装飾織物などに使用されるように調製するこ
とができる。

これまで一般に受は入れられてきたグラスファイバーを
形成するために使用される澱粉−油バインダーは、現代
の装置には必ずしも適切に機能しないことが、近年にな
ってわかってきた。従って。

エアージェット織機では２例えば澱粉−曲の使用により
、満足できないレベルでフィラメントの破壊が度々生じ
る。このように、米国特許第３．２２７゜１９２号およ
び第３．２６５．５１６号に記載されているような澱粉
は、それらのストランドがエアージェット織機用充填ヤ
ーンとして撚られたヤーンの形で使用される際に、必ず
しも所定の織物用ストランドを形成するグラスフィラメ
ント上に満足できる残渣を形成するとは限らない。ヤー
ン形成用グラスファイバーを使用した織物用のヤーンを
応用するために非澱粉型のバインダーを調製する試みが
なされてきており、しかしながら、ポリビニルピロリド
ンおよびカルボ牛シル化スチレンブタジェンコポリマー
およびポリウレタンポリマーのようなフィルム形成材料
は、澱粉−油混合物と比べて破壊フィラメントのレベル
を充分に低減させるフィルム形成材料を充分に提供する
けれども、バインダーの移動といった他の問題をこうむ
ることになる。さらに、従来のシャトル織機よりも高速
のエアージェット織機においても、充分ではないことが
よく見受けられる。

前記出願におけるファイバーグラス織物は、Ｒ粗油バイ
ンダーを含有するグラスファイバー織物用ストランドか
ら織られる。そして織物は、その後コンピューター産業
で使用される電気回路盤を製作するために積層される。

電気回路補強材が発達するにつれ、最終的な使用者、す
なわち電気回路盤製造業者は、積層品を製造するために
使用される織物に関して、さらに厳しい品質要件を求め
ている。同じ様に、織物は織物製造業者によって製造さ
れるため、製造業者はそのような織物を調製するために
使用される織物用ストランドの供給者に対して２常に高
い品質基準を強要してきた。

今日の織物業者のさらに厳しい要件の１つは、所定の織
物ストランドに含まれる破壊されたフィラメントの数に
おいて実質的な減少が見られるストランドを求めること
である。破壊されたフィラメントを減少させるという、
このような要件のため。

従来のバインダーを用いたマルチフィラメント織物用ス
トランドに通常見られる破壊されたフィラメントの数を
減らすために、ファイバーグラス産業はさらに良質のバ
インダーを求めてきた。どの様な織物用グラスバインダ
ーストランドの調製においても１次に同じように重要と
考えられるのは。

現代的なエアージェット織機で効果的に機能するストラ
ンドを提供しなければならないことである。

現代的なエアージェット織機は、従来の古いシャトル織
機よりも非常に高速で作動する。従って。

今日製造される織物用ストランドは９例えば高速エアー
ジェット織機が織物の製造に使用される際には、必要時
間内に織機のシェッドに挿入できるものでなければなら
ない。

このように、ストランドを調製し、出来上がった製品を
提供する際に判明する破壊されたフィラメント数に関し
て１品質が高められたグラスファイバー織物用ストラン
ドを提供するための技術が必要とされている。また、現
代的な高速エアージエツト織機において、すぐに使用で
きる澱粉型バインダーを提供することも必要とされてい
る。最後に、破壊されたフィラメント数が低く、高速エ
アージェットにおける挿入時間が適当であり、また、今
日織物業者が出来上がった織物製品に対して行っている
。従来の熱クリーニングを受けられるストランドが必要
とされている。

（発明の要旨）本発明によれば、破壊されたフィラメントが少なく、高
速織機での挿入時間に対応でき、良好に熱クリーニング
できるグラスファイバー織物用ストランドは、ストラン
ド上に、調節された量の少なくとも１種の澱粉および特
定の型の油を含有し非澱粉フィルム形成ポリマーおよび
特定の型のカチオン潤滑剤を含有する。水性澱粉−油バ
インダーを存在させることによって提供される。水ベー
スバインダーの非水性成分の重量を基準にした。

バインダー中に存在している澱粉および油の量は。

それぞれ少なくとも３５％および少なくとも２５％であ
る。澱粉と油のこれらの量に関して、油と澱粉との量の
比は、少なくとも０．４であり、最大１．５でありうる
。特定の型の油は、水素化植物油および／もしくは鉱物
油および／もしくは非高分子多価のアルコール脂肪酸エ
ステルである。上記の量の澱粉は１本発明の織物ストラ
ンドのために、効果的な量のフィルム形成材料を提供す
ることを補佐する。効果的な量とは１個々のグラスファ
イバーフィラメントを充分に結着し、処理中にストラン
ドの束の形を保つのに充分なフィルム形成材料の量をい
う。

非澱粉フィルム形成ポリマーは、効果的な量のフィルム
形成材料を提供する際に、ファイバー上の様々な接点に
おいて、フィラメントまたはファイバーを粘着結合させ
ることによって、澱粉を補助する。この第二のフィルム
形成ポリマーは、バインダーの非水性成分の約１から約
２０重量％の範囲の量で存在する。このような素材には
、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ　（ビニルアセテー
ト）およびポリ（ビニルアルコール）などのホモポリマ
ーおよびコポリマーがある。第二のフィルム形成ポリマ
ーが非水性成分の約５重量％を越える場合には、それに
伴って、潤滑油の量が非水性成分の約４０重量％を下回
るまでに低減される。

また、バインダー中には効果的な潤滑量のカチオン潤滑
剤および効果的な油分数量または乳化量の乳化剤が存在
する。カチオン潤滑剤は、テトラエチレンペンタミンお
よびステアリン酸のアルキルイミダゾリン反応生成物以
外のものだが、効果的な内部潤滑量に満たない程度、極
少量存在し得る。効果的な内部潤滑量は、処理中のファ
イバー間の摩擦を減少させる。１種以上の乳化剤の効果
的な量は、水中油型ディスパージョンまたはエマルジョ
ンを提供するためのものであり、油が室温で固体である
か、液体であるかによる。これは。

ファイバーに塗布して、ファイバーのストランドまたは
束を形成するときに、使用中、織物用バインダーの適当
なディスパージョンまたはエマルジョンを提供する助け
となる。

特に前で引用した量の特に前で引用した成分の存在に加
えて、この水ベースバインダーには、効果的な量の殺菌
剤および有機アルコキシシランまたはその過水分解生成
物および約２５重量％までの量のワックスが存在し得る
。殺菌剤は、ストランドを調製するために澱粉が使用さ
れ、それは乾燥後ストランド上に残るので、当然かびま
たは菌の繁殖が起こるのを防ぐという実際的な目的のた
めに存在する。このシランは、ガンマアミノプロピルト
リエトキシシラン以外のもので、ストランドの引張強度
を高めるのに効果的な量で存在する。

いかなる量でもワックスが存在する場合には、それに伴
って澱粉の量が、非水性成分の６５重量％未満３５重量
％以上となる。前記澱粉−曲バインダーは、ファイバー
形成およびストランド製造の間。

ファイバーにバインダーを塗布するのに充分なバインダ
ーの粘度を提供するために充分な量の水分を含有する。

このバインダーを含有するストランドは乾燥によって低
減された水分を含有し、ストランドの約０．３〜約３重
量％の量のバインダー乾燥残渣を含有する本発明のグラ
スファイバー織物用ストランドを形成する。

（発明の構成）本発明の、水性バインダーの乾燥した残渣を含有する織
物ストランドは、バインダーで処理されたファイバーの
束である。このようなストランドは、現在手に入るいく
つかの工業用のグラス織物用ストランドに関して破壊さ
れたフィラメントを最大約９０％減少させることができ
る。可燃性、可織性、熱クリーニング性および織物用ス
トランドとしての素晴らしい適合性を維持しながら、こ
のような改善が得られる。本発明の織物用ストランドの
下記の説明において、バインダー成分の「重量％」とい
う用語は、バインダーの非水性成分量に対する重量％の
ことをさす。「非水性成分」という用語は、たとえエマ
ルジョンおよびディスパージョンが水性ベースの液体、
非水性の液体、および固体材料であっても、エマルジョ
ンおよびディスパージョンの固形分含有量の意味を包含
する。

「重量％」という用語が異なる意味で使用される場合は
、このことを記載する。

本発明に使用される澱粉は、Ｒ粉または変性された澱粉
またはグラスファイバーとの使用に適した澱粉の混合物
であり得、グラスファイバーの糊付は剤として使用され
る水性化学処理組成物に有用であることが当業者によっ
て知られている。このような澱粉の典型的な非限定的な
例は、米国特許第３．２２７．１９２号、第３．２６５
．５１６号、および第４，００２、４４５号であり、す
べてここに参照として引用されている。本発明の澱粉を
調製するに際し、低アミロース含有量の澱粉が使用され
るのが好ましい。

本願の明細書および請求項に使用されているように、低
アミロース含有量とは、Ｒ船中においてｌＯ〜約４０％
までのアミロースを含有する澱粉組成物のことであり、
２０から３０％の間であることが好ましい。本発明の好
ましい実施態様では２両方共低アミロース含有量を有す
るじゃがいもの澱粉と。

架橋されたコーンスターチとの変性混合物を使用する。

これらの基準に当てはまる澱粉はＡｍｅｒｉｃａｎＭａ
ｉｚｅ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社によって製造されたＡｍａ
ｊｚ。

２１３澱粉、およびＮａｔｉｏｎａｌ　５ｔａｒｃｈ社
によって製造されたＮａｔｉｏｎａｌ　１５５４である
。発明の好ましい実施において、架橋された澱粉および
変性されたじゃがいもの澱粉が使用される。

本発明で、典型的に使用されるカチオン潤滑剤は、　　
Ｌｙｎｄａｌｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙに
よってＣａｔｉｏｎＸ　という商標で売られているよう
なポリアルキレンペンタミンおよびステアリン酸のアル
キルイミダゾリン反応生成物以外のものである。適切な
カチオン潤滑剤は、Ｃ８２から約ＣＩ８の脂肪酸と分子
１１ｔ２ｏｏのポリエチレンアミンとの混合物の反応生
成物のような１部アミド化されたポリアル手レンイミン
を包含する。これらは米国特許第３．５９７゜２６５号
に開示されているような混合物のアミド化されたポリア
ミド潤滑油であり、ここに参照として引用されている。

このような反応生成物は、約３００から約４００の残留
アミン価を有し、そのまままたは薄めた形で使用され得
る。アミド化される脂肪酸は、ペラルゴン酸であること
が好ましい。上記した材料は、　Ｅｍｅｒｙ６７１７お
よび６７１７の商標でオハイオ州シンチナティー市のＥ
ｍｅｒｙ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓによって製造されてお
り、　Ｅ＋＋ｅｒｙ６？６０材料の６５％品である。

この潤滑剤は、使用されるバインダーの非水性組成物の
重量に基づいて１％より大きく６％まで。

好ましくは１．５％から４％の量で使用される。このよ
うなカチオン潤滑剤は、グラスファイバーの表面上で負
の電荷と結合するため、ファイバー間の内部潤滑油とし
て働くことが理論付けられる。

澱粉以外のフィルム形成材料が効果的な量で存在し、使
用される量は１本質的に、効果的にストランドを覆う量
であり２束に保形性、つまり、フィラメントがストラン
ドの形に集められた後も束がその緻密さを維持し、スト
ランドが乾燥された後加工処理される時に、その形を維
持していること、を提供するような量であることが９本
発明の実施において重要と考えられ得る。本発明によっ
て使用される。非澱粉または第二フィルム形成材料は、
ポリビニルピロリドンホモポリマー（ＰｖＰ）が好まし
い。従来のポリビニルアセテート。

ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、ポリエステルな
どのような他のフィルム形成材料が使用されてもよい。

低分子量のポリビニルアセテートは。

グラスファイバー束の表面により柔らかいフィルムを提
供するため、ＰＶＰの代用となる。前記したように、こ
のフィルム形成材料の量は、１種以上の澱粉が必ずバイ
ンダーにおいて主要なフィルム形成材料の構成要素とな
るように、一般に約１〜約２０重量％の範囲であり、約
３〜１５重量％が好ましい。この材料がＰＶＰであり、
その量が約５重量％を越える場合に、潤滑油の量は４０
重量％を下回り、　　３ｓ重ｊ１％を下回ることが好ま
しい。つまり、ＰＶＰの量が５重量％を越えて増加する
と。

潤滑油の量が、付随して４０もしくは３５重量％未満に
減少する。この減少は１対ｌ基準であることが好ましい
。この目的に使用するために最も好ましい効果的なフィ
ルム形成材料の量は９例えば、ＰＶＰであれば３〜８％
の領域である。これと同量で他のフィルム形成成分が使
用され得る。

有用な非イオン潤滑油には、水素化植物油、非高分子多
価アルコールの脂肪酸エステル、鉱物油およびこれらの
混合物および配合物が含まれる。

これらの水素化油の典型的な例には、綿実油、コーン油
、大豆油、グリセロールトリオレートなどが含まれる。

これらの材料は、室温、つまり約１８〜２３℃で液体で
も固体でもよいが、室温で固体の水素化された植物油を
使用することが好ましい。

この非イオン潤滑油の量は２５重量％を上回り、好まし
くは２７重量％を上回って、ストランドの硬度を低減さ
せて、ストランドの束からストランドが抜は落ちること
になる結果をもたらす型取下の量までの範囲である。こ
の後者の量は、一般に、バインダー中における重量％を
基準にして、フィルム形成材料の合計量に対して油量が
２倍である。

上記した量を越えるとファイバーを織物ヤーンにする際
の可燃性に対して有害な影響を与える。油量と澱粉量の
比は、　　５／１２または０．４を上回り、一般に約１
．５までである。適切な水素化された植物油としてはＥ
ｃｌｉｐｓｅ　１０２水素化大豆油として手にはいる物
が好ましい。

非高分子多価アルコールの脂肪酸エステルである油の適
切な例は、トリメチロールプロパントリエステルくたは
ペンタエリスリトールテトラエステルであるＫｅｓｓｃ
ｏ油のようなトリオール油である。

トリメチロールプロパントリエステルの典型的な構造式は次のようである。

ＣＨ３ＣＨ２−Ｃ−（：Ｈ２０ＣＲ直Ｈ２ここで、ＲはＣ７からＣ８である。

ペンタエリスリトールテトラエステルは次のように示さ
れる。

ここで、ＲはＣ７からＣ９である。

本発明によるディスパージョンをｍｌするのに乳化剤が
使用される。本発明において、当業者に知られているあ
らゆる１種の乳化剤またはそれらの乳化剤の組み合わせ
が、前記油の水中油型ディスパージョンまたはエマルジ
ョンを調製するのに適している。非限定的な例には、米
国特許第３．２２７．１９２号、第４．６１１１ＪＯ５
号および第４．１９７．３４９号に示されているものが
包含され、そのすべてが、ここに参照として引用されて
いる。典型的な乳化昂はオクチルフェノキシポリ−（エ
チレンオキシ）エタノール湿潤剤であるＩｇｅｐａｌ　
ＣＡ−６３０のような材料である。他の典型的で適当な
素材は、　Ｒｏｈｍｎｄ　Ｈａａｓ社によって製造され
たオクチルフェノキシポリエトキシエタノールである。

トリトンＸ−１０である。これらは、単独で使用されて
も、混ぜれてもよい。このようにして９発明の好ましい
実施態様において、　　Ｉｇｅｐａｌ　ＣＡ−６３０お
よびＴｒｉｔｏｎ　ニー１００の混合物が同重量で使用
される。使用され乳化剤または湿潤剤が、エマルジョン
において適当な親水性、親油性バランスを持つ限り９発
明の実施によればどのような従来の湿潤剤も使用できる
。一般に、各乳化剤は組み合わせて使用される場合、固
形分重量の１．８〜４．５重量％で存在する。

いずれにしても使用される乳化剤の全量は、典型的には
固体重量の３〜９重量％の間である。

適当な水中油型ディスパージョンあるいはエマルジョン
は一般的に上記１種以上の潤滑油および１種以上の乳化
剤を使用して調製される。バインター中のディスパージ
ョンあるいはエマルジョンの安定性を維持するために、
固形分基準で、澱粉成分の全重量％は、５０％未満が好
ましく、約４５％を下回る位が最も好ましいが、３５重
量％を上回る。

同じように、使用される潤滑油は、２５％を上回り。

約４０％までの範囲の量で提供され、２７〜３８％が最
も好ましく、油と澱粉の量の比が１未満になるのが好ま
しい。

典型的には、かびがアミロースを含有する澱粉誘導剤を
襲うのを防ぐために１本発明の織物用糊に殺菌剤が使用
される。このため、アミロースを含有する澱粉を使用す
る１本発明において使用されるバインダーにおいて、ト
リブチルティンオキシドのような４級有機金属型材料が
、およびＣｈｅＩＩＩＴｒｅａｔ、　Ｉｎｃ、　によっ
て製造され、　Ｃｈｅｍｔｒｅａｔ　Ｃ１−２１４の商
標を有する。メチレン−ビス−チオシアネートのような
材料が使用され得る。Ｂｉｏｍｅｔ　６６は使用され得
る典型的な金属含有化合物であり、　Ｍ＆Ｔ　Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ　Ｃｏ、、　　Ｉｎｃ、によって製造されるビ
ス（トリーｎ−ブチルティン）オキシドおよびｎ−アル
キルジメチルベンジル塩化アンモニウムも使用可能であ
る。

本発明によると、少量のシランも使用され得る。

ガンマ−アミ／ブａピルトリエトキシシラン以外のどの
ようなシランもファイバーグラスの糊付は技術において
使用され得る。このようにしてジーおよびポリ−アミノ
シラン、ビニルシラン、および好ましくはグリシドール
プロピルトリメトキシシランなどが使用され得る。特に
好ましい実施態様においては、　Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂ
ｉｄｅによって製造されるＡ−１８７のようなシラン、
およびＤｏｖ　Ｃｏｒｎｉｎｇ社によって製造されるグ
リシドキシプロビルトリメトキンシランであるＺ−６０
４０が使用される。

当業者において知られている。天然および／または合成
ワックスは、バインダーにおいて０から２５重量％の範
囲の量で使用され得る。ワックスの適当な例は、米国特
許第４．７９５．６７８号（Ｇｉｒｇｉｓ）に記載され
ており、ここに参照として引用されている。ワックス量
が０より大きくなるにつれ、それにともなって、＃粉の
量はその増加に対して約６５ｆｉｆｆｉ％を下回って減
少する。ワ・グラスはバインダーに存在せず、潤滑油は
バインダーにおける唯一の非イオン潤滑油であることが
好ましい。

水は１通常、糊中の非水性成分のためのキャリアーであ
る。糊中に存在する水の量は、好ましくはその形成中グ
ラスファイバーにその水性糊の塗布を容易にする量であ
る。このために、水性糊の全固形分（非水性）含量は１
通常、約０．５〜約３０重量％の範囲であり、約３〜１
０重量％が好ましい。

糊がグラスファイバーに塗布できるようなレベルに固形
分が調整されるべきである。例えば、水が主要成分を占
める糊では、粘度は２０’Ｃで約３〜約６０センチポア
ズの開である。濃化剤が、糊の粘度を高めるために使用
され得るが２一般に粘度が２０°Ｃで１００センチポア
ズを上回る場合は、形成中にその糊をファイバーグラス
に塗布するのは難しい。

一般にバインダーの調製は、水性バインダーを形成する
ための成分を同時または続けて添加することによって行
われる。澱粉あるいは澱粉混合物。

潤滑油あるいはエマルジョン形態の潤滑油混合物。

非澱粉フィルム形成ポリマー、カチオン潤滑剤。

有機アルコキシシラン、および殺菌剤およびバインダー
が望ましい量および固形分レベルになるように個々の成
分には加えられていない所定量の水分の順で添加される
のが好ましい。

水性バインダーは、当業者に知られている方法によって
形成中に、グラスファイバーに塗布されるのが好ましい
。バインダーのファイバーへの塗布により、約０．５〜
約３重量％のバインダーを有するファイバーストランド
ができ、好ましくは２発火損失（Ｌｏｓｓ　ｏｎ　１ｇ
ｎ１ｔｉｏｎ（Ｌ○Ｉ））ベースで。

約０．８から１．４重皿％のバインダーを有する。Ｌ○
Ｉテストはグラスファイバーのバインダーの量を決める
のによく知られている技術である。そのために、コーテ
ィングまたはバインダーが付与されたグラスファイバー
の重量をはかり、そしてグラスファイバーストランドの
バインダーを燃やしてバインダーを除いたストランドの
重量を決める。

このグラスファイバーはどのようなグラス組成物を有し
ていてもよく、当業者に知られる。どのような直径のフ
ァイバーに形成されていてもよい。

例えば、適当な組成物には、　　ｒ６２１−ｇｌａｓｓ
ＪおよびｒＥ−ｇｌａｓｓＪのグラス組成物およびホウ
素および／またはフッ素の含有量が少ないまたは含有し
ないそれらの誘導体がある。フィラメントまたはファイ
バーの直径は、一般に、ベータファイバーのような約３
未満から約３０ミクロンのものから、ファイバーの束を
よじれるだけの直径のファイバーまで及ぶ。グラスファ
イバー自体は、当業者に知られている方法によって、直
接あるいは間接的な溶解工程およびブッシングにおいて
オリフィスを通して成形することによって、形成され得
る。ファイバーを冷ますのに、水のスプレーを使用し、
ファイバーはブッシングからのアテニュエーションおよ
び水のスプレーによって冷まされたすぐ後に。

水性バインダーで処理されるのが好ましい。ファイバー
は巻き取り機によってブッシングから引き延ばされ、バ
インダーが塗布された後、ファイバーは１つまたはそれ
以上のストランドにまとめられ１巻き取り機で輪状に束
ねられる。多層に束ねられたバインダー処理されたグラ
スファイバーストランドは、一般に束の約１から１５重
量％の範囲まで束の水分を減らすために乾燥される。水
分を減らした後２束はオーブンにより通常用いられる温
度および時間での乾燥または通常用いられる時間での空
気乾燥を受ける。他の乾燥方法は、ストランドが巻かれ
た紙の管を湿度および温度が調節された環境下に置いて
、８時間コンディショニングすることである。ストラン
ドは撚られてボビンに巻かれる。撚る間のコンディショ
ニングおよび空気乾燥により単一のストランドを形成す
るフィラメントの表面にバインダーの乾燥残渣が残る。

本発明のグラスファイバーおよびバインダーの可燃性ス
トランドは、当業者に知られているグラスファイバーを
撚る技術で撚られる。例えば、当業者に知られる全ての
グラスファイバー撚るための撚り機が１本発明のグラス
ファイバーを撚るのに役立つ。一般に、ストランドある
いはヤーンを速度を制御してボビンに送り込んで撚られ
るが。

ボビンは、ヤーンまたはストランドが供給されるよりも
速い速度でボビンにヤーンまたはストランドが巻かれる
ような速さで回転する軸に置かれる。

一般に、このストランドは、ボビン上のファイバーの位
置およびボビン上のファイバー層のバッキングを制御す
るために、リング上に置かれた移動限（ｔｒａｖｅｌｌ
ｉｎｇ　ｅｙｅ）を通して供給される。リングは、撚り
機に取り付けられているところから。

ボビンの全長を上下に移動する。一般に撚るレベルは０
．５から３回転／インチの範囲内である。撚るにあたっ
て、ストランドは精密に撚れるだけの柔軟性がなければ
ならず、また個々のフィラメントが束あるいはストラン
ド中を自由に移動できなければならないということが、
可燃性ストランドに要求される。ボビン上に存在する撚
られたストランドあるいはヤーンは、織物あるいは不織
布１編まれたおよび／あるいは編み込まれた製品および
様々なテープ製品および複合製品の補強材を製造するの
に有用である。織物は、当業者に知られている従来のシ
ャトル織機、エアージェットａｍ。

ラピアー織機、または無シャトル織機で製造され得る。

本発明をもっと完全に理解するため９本発明によるスト
ランドを調製するために使用されたバインダーを調製す
る方法を示す次の実施例が引用される。Ｋｅｓｓｃｏ　
８ｇ７油戊分の代わりに、オハイオ州クリーグランドに
あるＤｕｒｋｅｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｆｏｏｄ　
１ｎｃ、のＥｃｌｉｐｓｅ　１０２　ｏｉｌを使った実
施例１は２本発明の最も好ましい実施例である。

（実施例〉実逼」ロー５ガロンの澱粉バインダーデイスパージョンが次のよう
にして作られた。スラリータンクに６，６５０ｇの水が
加えられ、　２４７ｇのＮａｔｉｏｎａｌ　１５５４澱
粉および２４７ｇのＡｍａｉｚｏ　２１３澱粉が加えら
れた。その後、成分はジェットｇ理器具で、毎分１．９
５ガロンの循環速度で２５５’Ｆ１５’で１分間調理さ
れた。

調理された澱粉は９次に主混合タンクに注がれた。

Ｅｐｐｅｎｂａｃｈ混合タンクには、　　３９３ｇのＫ
ｅｓｓｃｏ　８８７合成油、　　３９．５ｇのＴｒｉｔ
ｏｎ　Ｘ−１００および３９．５ｇのＩｇｅｐａｌ　Ｃ
Ａ−５３０が加えられた。Ｅｐｐｅｎｂａｃｈのミキサ
ーを作動させ、内容物は１４０°Ｆ１５６まで熱された
。全成分が完全に混合されて、　　９４４ｇの１４０〜
１６０゛Ｆの熱湯が、混合物が白く変化して、転化する
までゆっくりと加えられ、その後残りの水が加えられた
。得られた混合物はそれから主混合タンクに移された。

別の混合タンクに６１５ｇの熱湯が加えられ、それに５
４．９　ｇのＰＩ／Ｐ　Ｋ−３０，ポリビニルピロリド
ンフィルム形成剤（ＧＡＦ　Ｃｈｅｗ＋１ｃａｌ　Ｃｏ
ｒｐによって製造された）　が加えられた。ＰＶＰ　Ｋ
−３０は水中に分散され。

ＰＶＰ−に３０が溶け、溶液が澄むまで激しく攪拌され
た。これにより得られた溶液は、その後主混合タンクに
移された。別の混合タンクに、　　５００ｇの水が入れ
られ、２．７ｇの氷酢酸がゆっくり攪拌しながら加えら
れた。これに５４．９　ｇのＺ−６０４０が加えられ。

混合物は溶液が澄むまで、ゆっくりとかき回された。こ
の混合液は、その後主混合タンクに移された。別の混合
タンクには、　　１８８ｇの水が入れられ。

２２ｇのＥｍｅｒｙ　６７１７が熱湯で溶解された。完
全に溶解すると、得られた材料は主混合タンクに移され
た。主混合タンク中の全成分は、約１４５°Ｆ１５’の
温度で、最終的な量が５ガロンになるように水で薄めら
れた。

従来のグラスファイバー形成装置を使用して。

上記のように調製されたバインダーが主混合タンクから
適当な管を通して、ファイバーグラス形成ブッシングが
置かれているグラスファイバーを形成する位置まで導か
れた。利用されたブッシングは、その下に油だめのある
ベルト状の塗布器を有する８００　ｔｉｐ　２Ｇ−７５
のブッシングである。塗布器の表面に、使用されるバイ
ンダー材料を拾い上げるために、塗布器の油だめにベル
トを通過させるローラに、ゴムのベルトが取り付けられ
た。８００ｔｉｐブツシングから引き延ばされたグラス
ファイバーあるいはフィラメントは、ゴムのベルト状塗
布器の表面に接触して通過し、ベルトの表面上のバイン
ダーは、フィラメント上に引き延ばされるように塗布さ
れた。フィラメントは集められてギャザリングシューで
ストランドの形にされ、高速巻き取り器の表面に置かれ
た管スリーブに巻かれた。ストランドを置かれた管スリ
ーブは続いて湿度および温度を制御した環境に置かれて
、８時間コンデイションされた。得られたストランドは
。

それから撚られて従来の撚り装置を使用してボビンに巻
かれる。撚る前およびその最中に、乾燥したバインダー
の残渣がファイバーの表面に残る。

形成されたグラスファイバーストランド上の乾燥残渣量
は、ストランドの１．０３重量％である。このようにし
て調製されたストランドは、米国特許第４．６１０，７
８９号に記載された型の破壊されたフィラメントを検出
する機械を使用して、破壊されたフィラメントが評価さ
れ、　　１０００ヤード当りの破壊されたフィラメント
が計測された。結果は、以下の表１の第１欄に示されて
いる。

丈立園主実施例１で説明されたグラスファイバーストランドに同
じ処方のバインダーが処方され、実施例１で使用された
のと同じ形成配置を使ってグラスファイバーストランド
に塗布された。形成されたストランドは実施例１のよう
に乾燥された。出来上がったストランド上のＬＯＩは０
．９３％だった。

実施例１のように出来上がったストランドは、同じ破壊
されたフィラメントを検出する機械にかけられ、破壊さ
れたフィラメントが数えられた。結果は表１の第２欄に
示す。

Ｋ敷園主実施例１で説明されたグラスファイバーストランドと同
じ処方でバインダーが調製された。得られたバインダー
は実施例１に説明されたのと同じ方法でグラスファイバ
ーストランドに塗布され。

ストランドは実施例１のように乾燥された。得られたス
トランドは、　　０．９９％のＬｏｔであった。このス
トランドは実施例１と同じ破壊されたフィラメントを検
出する機械にかけられ、　　ｔｏｏｏヤードあたりの破
壊されたフィラメントが計測された。結果は表１の３欄
にある。

さらに５種のバインダーが調製され、グラスファイバー
に塗布され１本発明のグラスファイバー織物用ヤーンあ
るいはストランドを形成した。追加例に関しては、調製
の方法は１表１に挙げられた成分に関する例１〜３と同
様に行った。表１には、固形分重量％（非水性成分）ベ
ースにおける成分、および破壊されたフィラメントの試
験結果および回縁性を調べた結果を示している。回縁性
の行における矢印は、高い方の値「Ａ」から低い方の値
ｒＣＪまでの回縁性の範囲を示している。

表中の用ＫＭ　ｒ　Ｂ　Ｆ　Ｊは破壊されたフィラメン
トのことである。

（以下余白）ここで引用されたＬｏｖｅｎｓｔｅｉｎの本に説明され
ていたのと同様の従来の水素化植物浦−澱粉の乾燥残渣
を有するストランドが、対ｐｑ標準として使用された。

対照標準の破壊されたフィラメントレベルは実施例１〜
８で使用されたのと同じ検出器によって計測された。対
照標準ストランドは、実施例１〜８を行うのに使用され
たのと同ヒブッシングから形成され、この対照標準を使
用して検出された破壊されたフィラメントの平均は、　
　１０００ヤードにつき５，７６だった。

この実施例１〜８で調製されたストランド上の破壊され
たフィラメントのレベルに対するテストに加えて、スト
ランドは、さまざまな織機を用いて回縁性がテストされ
た。これらの実施例で調製されたストランドの挿入時間
は、エアージェット織機の操作の条件に合うものである
ことが判明した。実施例１〜８で調製されたストランド
の移動のプロファイルおよび対照標準のそれが比較され
。

実施例１〜８の澱粉−油バインダーのバインダー移動は
対照標準のそれに匹敵することがわかった。

最後に、実施例１〜８に従って調製されたヤーンについ
ての実験は、これらのヤーンには熱クリーニング特性が
あることを示している。

本発明はある特定の例に関して説明され、実施例により
示されたが、従属請求項において明らかにされている−
ように、それに限定されるものではない。

以上

Claims

【特許請求の範囲】１、以下のａ）〜ｆ）を含有する、繊維の表面にバイン
ダーの乾燥残渣を有する多数のグラスファイバーを含有
する束状の織物用ストランド：ａ）バインダーの非水性
成分の少なくとも３５重量％の量の、主要フィルム形成
材料として存在する少なくとも１種の澱粉；ｂ）水素化植物油、非高分子多価アルコールの脂肪酸エ
ステルおよび鉱物油ならびにそれらの混合物からなる群
から選択される油；該油は、前記バインダーの非水性成
分の少なくとも２５重量％の量で存在し、該油の該澱粉
に対する比は、５／１２（０．４）より大きく、１．５
までである；ｃ）前記油の水中油型エマルジョンを形成するのに効果
的な量で存在する少なくとも１種の乳化剤；ｄ）前記束に保形性を提供し、前記バインダーの非水性
成分の１〜約２０重量％の範囲の量で存在し、５重量％
を越える量で存在する場合には、それに伴って、存在す
る油の量が４０重量％の量から減少する、澱粉以外の第
二のフィルム形成材料；ｅ）効果的に内部潤滑が行われ
る量の、テトラエチレンペンタミンおよびステアリン酸
のアルキルイミダゾリン反応生成物以外のカチオン潤滑
剤；ｆ）前記水性バインダーの約１〜約３０重量％の範
囲の全非水性成分を含有するバインダーを塗布するため
効果的な量で存在する水；そして該バインダーは、テトラエチレンペンタミンおよ
びステアリン酸およびガンマアミノプロピルトリエトキ
シシランのアルキルイミダゾリン反応生成物を本質的に
含有せず、前記束の該バインダーの残渣は、発火損失ベ
ースにおいて約０．９重量％〜約３重量％の範囲で存在
する。２、前記非高分子多価アルコールの脂肪酸エステルがト
リオールエステルであり、前記澱粉含有量が５０重量％
非水性成分を下回る、請求項１に記載のグラスファイバ
ー織物用ストランド。３、前記非高分子多価アルコールの前記脂肪酸エステル
がカプリル酸、ペラルゴン酸、もしくはカプリン酸のト
リエステルもしくはテトラエステルからなる群から選択
され、該多価アルコールはトリメチロールプロパンおよ
びペンタエリスリトールからなる群から選択される、請
求項１に記載のグラスファイバー織物用ストランド。４、前記第二のフィルム形成材料が、ポリビニルピロリ
ドン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、および
それらの混合物からなる群から選択され、非水性成分の
３重量％を上回り、約１５重量％までの量で存在し、５
重量％を越える量で存在する場合には、存在する油の量
は３５重量％未満であり、該第二のフィルム形成材料の
量が５重量％越えて増加する場合には、それに伴って油
の量が３５重量％から減少する、請求項１に記載のグラ
スファイバー織物用ストランド。５、油が非水性成分の総重量の２７〜３５重量％の範囲
の量で存在し、前記澱粉が非水性成分の総重量％の４０
〜５０重量％の範囲で存在し、そして該澱粉に対する該
油の比が０．４から１までである、請求項１に記載のス
トランド。６、２つの澱粉フィルム形成材料が、約１対１の比率で
存在し、非水性成分の少なくとも３５重量％の範囲の量
を与える、請求項１に記載のストランド。７、２つの油乳化剤が、非水性成分の重量％比において
約１：１の範囲で存在する、請求項１に記載のストラン
ド。８、前記カチオン潤滑剤が、２〜１８の炭素原子を有す
る脂肪酸と約１２００の分子量を有するポリエチレンイ
ミンとの混合物の反応生成物を含有し、該反応生成物が
、約３００〜４００の残留アミン価を有する請求項１に
記載のストランド。９、非水性成分の約１〜７重量％の範囲の量の、有機官
能性アルコキシシランもしくはその加水分解生成物を含
有する、請求項１に記載のストランド。１０、前記シランが、ビニルオルガノアルコキシシラン
およびその加水分解生成物およびグリシドキシオルガノ
アルコキシシランおよびその加水分解生成物からなる群
から選択される、請求項１に記載のストランド。１１、前記水素化植物油が、約１８〜２４℃で固体であ
る、請求項１に記載のストランド。１２、非水性成分の２５重量％までの量のワックスを含
有し、該ワックスが存在する場合には、それに伴って、
存在する澱粉の量が、６５重量％未満しかしながら少な
くとも３５〜６５重量％の範囲となる、請求項１に記載
のストランド。１３、前記油が、前記バインダーの非水性成分の少なく
とも２７重量％の量で存在する、請求項１に記載のスト
ランド。１４、前記バインダーが、少なくとも１種の殺生物剤の
効果的な量をさらに含有する、請求項１に記載のストラ
ンド。１５、以下のａ）〜ｇ）を含有する、繊維の表面にバイ
ンダーの乾燥残渣を有する多数のグラスファイバーを含
有する束状の織物用ストランド：ａ）約１：１の比率で
存在し、合計量がバインダーの非水性成分の少なくとも
３５重量％の量を与える、主要フィルム形成材料として
存在する２種の澱粉；ｂ）水素化植物油、非高分子多価アルコールの脂肪酸エ
ステルおよび鉱物油ならびにそれらの混合物からなる群
から選択される油；該油は、該バインダーの非水性成分
の少なくとも２７〜４０重量％の量で存在し、該油の該
澱粉に対する比は、５／１２（０．４）より大きく、１
までである；ｃ）前記油の水中油型エマルジョンを形成するのに効果
的な量で存在する該油用の２種の乳化剤；ｄ）ポリビニ
ルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル
およびそれらの混合物からなる群から選択され、束に保
形性を提供し、前記バインダーの非水性成分の１〜約１
５重量％の範囲の量で存在し、５重量％を越える量で存
在する場合には、それに伴って、存在する油の量が３５
重量％の量から減少する、第二のフィルム形成材料；ｅ
）２〜１８の炭素原子を有する脂肪酸と約１２００の分
子量を有するポリエチレンイミンとの混合物の反応生成
物であり、非水性成分の約０．５〜約５重量％の範囲の
効果的な潤滑を行う量で存在し、約３００〜４００の残
留アミン価を有するカチオン潤滑剤；ｆ）非水性成分の
約１〜７重量％の範囲の量の、ガンマアミノプロピルト
リエトキシシラン以外の有機官能性アルコキシシランも
しくはその加水分解生成物；およびｇ）水性バインダーの約１〜約３０重量％の範囲の全非
水性成分を含有するバインダーを塗布するために、効果
的な量で存在する水；そして該バインダーは、テトラエチレンペンタミンおよ
びステアリン酸およびガンマアミノプロピルトリエトキ
シシランのアルキルイミダゾリン反応生成物を本質的に
含有せず、前記束の該バインダーの残渣は、発火損失ベ
ースにおいて約０．９重量％〜約３重量％の範囲で存在
する。１６、約０．９〜２重量％のＬＯＩで存在する前記乾燥
残渣が、非水性成分基準で、４５％の２つの澱粉のブレ
ンド；３５．８％の油、該油は固体水素化植物油および
非高分子多価アルコールの脂肪酸エステルからなる群か
ら選択され、該非高分子多価アルコールの脂肪酸エステ
ルはカプリル酸、ペラルゴン酸もしくはカプリン酸のト
リエステルもしくはテトラエステルからなる群から選択
され、そして該多価アルコールはトリメチロールプロパ
ンおよびペンタエリスリトールからなる群から選択され
る；７．２％の乳化剤；５％のポリ（ビニルピロリドン
）フィルム形成材料；２％のテトラエチレンペンタミン
およびステアリン酸のアルキルイミダゾリン反応生成物
以外の、カチオン潤滑剤；および５％のガンマアミノプ
ロピルトリエトキシシラン以外の、有機官能性アルコキ
シシランもしくはその加水分解生成物；を含有する水性
ディスパージョンである、請求項１５に記載のグラスフ
ァイバー織物用ストランド。１７、非水性成分の２５重量％までの量のワックスを含
有し、該ワックスが存在する場合には、それに伴って、
存在する澱粉の量が、６５重量％未満しかしながら少な
くとも３５〜６５重量％の範囲となる、請求項１５に記
載のストランド。１８、前記バインダーが、少なくとも１種の殺生物剤を
効果的な量で含有する、請求項１５に記載のストランド
。１９、内部潤滑剤、殺生物剤および乳化剤を効果的な量
で更に含有する澱粉−油織物バインダーの乾燥残渣を有
するグラスファイバーストランドにおいて、該残渣中に
、効果的な量で存在する澱粉以外のフィルム形成材料、
油成分としてトリメチロールプロパントリエステルおよ
びペンタエリトリトールテトラエステルおよびそれらの
混合物からなる群から選択される合成油、および前記バ
インダー中の非水性成分の５０％重量を下回る量の澱粉
を存在させること包含する改良。２０、前記バインダーが、少なくとも１種の効果的な量
の殺生物剤を含有する、請求項１９に記載のストランド
。