JPS58176143A - ガラス及びガラス繊維の親水化方法 - Google Patents

ガラス及びガラス繊維の親水化方法

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Publication number
JPS58176143A
JPS58176143A JP57057012A JP5701282A JPS58176143A JP S58176143 A JPS58176143 A JP S58176143A JP 57057012 A JP57057012 A JP 57057012A JP 5701282 A JP5701282 A JP 5701282A JP S58176143 A JPS58176143 A JP S58176143A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
group
glass fibers
agent
compound
Prior art date
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Pending
Application number
JP57057012A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Ozeki
大関 孝夫
Toshikiyo Komazawa
駒沢 俊清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Valqua Industries Ltd
Nihon Valqua Kogyo KK
Original Assignee
Nippon Valqua Industries Ltd
Nihon Valqua Kogyo KK
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Publication date
Application filed by Nippon Valqua Industries Ltd, Nihon Valqua Kogyo KK filed Critical Nippon Valqua Industries Ltd
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Publication of JPS58176143A publication Critical patent/JPS58176143A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/30Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds

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】 本発明はガラス及びガラス繊細の親水化方法に関するも
のである。
従来、石綿は石綿セメント板など種々の製品に適用され
ているが、衛生上発ガン性などに間鵜があるために、法
律風1111によって代替品が求められている。代替品
の一つにガ2スwI錐かあげられる。しかし、ガラス繊
細には石綿が有するような親水性、保水性、m出m形分
肪止など抄造法に必要な骨性に欠けている。
本発明者らはlラス繊細な石綿と同様の性質を有するよ
うな処理方法を鋭意研究した結果、ガラスを親水化する
属水化剤を見い出し、これtガラス線−に施し【、ガラ
スIIIJIを水にぬれ易くすると共和分散性喪好なし
かも保水性にすぐれたガラス繊細を提供するととに成功
した。
すなわち、本楯明者らは、次の一般式(夏)で表わされ
る化合物 ( 2xθ b (但し%へ・4・馳Ra、Ra はアルーIPル基、島
はアルキレン基、〜、Ilaはアル中しン基、アッルキ
レン基、二重結合または酸3111[子含有有機基、X
は塩素原子または臭l!原子8%は任意の整数を表わす
、) 本発明に使用される一般式(1)で表わされる化合物(
以下親水化剤と称する)は新規化合物であり次のように
して脅威される。すなわち、次の一般式(層)で表わさ
れる1個のアルコキシ基及び般式■で表わされるジー−
ダン化合物とを適当な溶媒中でメンシェドキン反応を行
なわせることKよって得られるもの!ある。
xe (1) 但し、R1−Rs −Ra −Rs −Rs −Re 
−Rv −Re −X及び亀は前記と同じでIIjる。
化合物1)のアルキル基(R1)は低級アルキル基が好
ましく、例えばメチル基、エチル基、グービル基、ブチ
ル基などがあげられる。化合物(■)のアルキレン基(
R1)は低級アルキレン基が好ましく、例えばエチレン
基、ブーピレン篠、ブチレン基、ペンタメチレン基、ヘ
キサメチレン基などがあげられる。化合物値)の具体例
なあげれば (C)1.0)、8↓CH,CHg CM、 C/(C
M@ O)1 B A CM@ CHEI CHg B
r(C,H,O)88ACH,CIi、 CTI、 a
ir(Cg Hg O)、84 CHg C11p C
4Br(CHs O)s  Bb CHt Ck CH
t CBa  (?(”HI O)s 84 CBa 
C$ CH,−1’3r(Ct Tie O)s % 
Cut CBa Cut CBa CH(CH,O)、
8kCM、 CH,Cltm偽国、 ell、 Q!F
などかあげられる。
第三級ジアンン(■のアルキル基(Ra )、(Ra 
)。
(Rs)−(Ra)は立体障害によるメンシェドキン反
応の反応性の低下の見地から低級アルキル基が好ましく
例えばメチル基、エチル基、プロピル基などがあげられ
る。(−)は炭素数!乃至18のアルキレン基、アッル
キレン基、し重結合または酸素原子含有有機基がaSさ
れる。一般式(1)で表わされる第三緩りアンの異体例
とし【はC11s               CM
@などがあげられる。
ジハロゲン化合物■の(−)は 炭素数2乃至18のア
ルキル基、アラルキレン基、二重結合または酸素原子含
有有機基が推奨される。
一般式側で表わされるジハロゲン化合物の具体例として
は CI CB、 CM、 ctBr C11l C111
Br  (ICH,CM、 Cm、CIBrCH1C1
111C4Br  C1(C1[t)+(r   Br
(CH2)*”(1(01111* )@ ()!’ 
 1h(Cl6 )@lr  ff(CH* )so 
”BrcCH,)le Br  cxcvt、 −()
 −C4ctcrag、 −<:> −0−<:> −
(ff、 crりC馬CH= CI! CH,σ cr
am、 coo c島国1刀CCH,す# CH,Co
o (CH,)、 OOCC1l@ ffcyca、 
coo (CH,)、 O(C!I!、 )、 00 
cH,QFczc4 coo C4Cllmel c−
■C1l、O1lなどがあげられる。
上記親水化剤(1)の合成に用いられるメンシェド中ン
反応は有機#11/I&中を行赴われるが、反応速度の
見糟から極性溶媒な用いる方が好ましく例えばジメチル
ホルムア電ド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホ
キナイド、N−メチルピロリドン、ニトロメタン、ニト
ロベンゼン。
アセトニトリル、メチルアルコール、エチルアルコール
またはこれらの温合溶媒などがあげられる。反応温度及
び反応時間は反応に用いる化合物(II) 、 (1)
 、欄の種類及び溶媒の種@によって異なるが1通常は
30℃乃至110℃の温度で数時間乃至50時間程度で
完結する0本発明の親水化剤(1)の合成には第三級ジ
アミン(1)とジハロゲン化合物Mは等モル量づつ使用
することが望ましいが、特定の第三級シア(ン及びジハ
ロゲン化合物は他の第三級ジアミンまたはジハロゲン化
合物で1部置換することができる。すなわち、この場合
には共付加重合体が得られる。
本発明に使用される親水化剤中の箕は平均の重合度を表
わすものであり、その値は化合物(If)と化合物(1
)または化合物Wのモル数の比によってコン−ロールす
ることかでき、親水化に適用するには5≦篤≦200の
範囲が推奨される。
本発#4VC使用される親水化剤の具体例としては 2C1θ CH,Cに×コall、  −]ト、 11re 2σθ 2砂p Bre cP 2C1θ 2Bθ r Bp 2C/θ CH,CTlgCHCH,)s 11 2Crθ CH。
e (CH,0)、81CH,CB、 C11i、 −1セ
ー(Cut )t O(C1ly)t O(CHt )
*CH,CH。
e −M−CH@ CH−ecT(CHI )、― 龜 cH”         2ae などがあげられる。
本発明の親水化剤はガラス及びガラス線維に適用して親
水化作用な有するものであるが、ガラス鎗細KII水化
剤を適用するKは、親水化剤の溶液をガラス線維に塗布
または付着させるもので、例えば、通常のjツス**紡
出工程にお望て使用される集束剤付与装置において集束
剤に親木化剤な混入しておき、集束剤と共KiIll水
化剤浸し、これを次工程の加熱乾燥工程で焼き付けな行
なう、親水化剤の付着量はガラス線維に対して101〜
10重量繁であって、性能及び経済的見地からa1〜4
重量繁が好ましい。
親水化剤の親水化機構は、親水化剤が水浴液中で加水分
解してケイ素原子に結合しているアルコキシ基がシラノ
ールとなり、ガラスl#麹の8、−OH基とは加畷乾像
時(脱水縮合してガラス線維の表内とは共有結合を生成
する一方、第四アンモニウム塩残基がぎわめて高い親水
性な有するために、ガ5ス錬細の親水性1分散性及び保
水性が向上するものと思われる。
従って、親水化剤で処理したガラス**は、例えばガラ
ス紙の如き抄造分野や、石綿セメント板0石こうスラグ
歇、パルプセメント板などの製造における石綿代替分野
に有利に使用することができる。
さらに、本発明はガラスのl[!だけでなく、ガラスの
叡などにも適用できる0本発明の親水化剤で処理したガ
ラスの板に水滴を落してみると、水滴は直ちに広がって
しまって、水fij4は瞬時に消失する。
本発明の親水化したガラスは、上記親水性発現の機構か
らも推定されるように1親水性は半恒久的である。
本発明の親水化剤の効果はガラスIII麹の沈降速度試
験及びガラス[K水#14を落下し、その接触角が小さ
いことによつ′’(IE明される。沈降速度試験は50
06Hのメスシリンダ中csooccまで水または水浴
液系、例えばポリエチレンオキサイド水浴液、カルダキ
シメテル竜ルp−ス水浴液、セメント上澄み液などt入
れて、その中で親水化剤で処理したガラス線Jlli(
チョツプドストランド)及び親水化剤で処理しないガラ
ス繊細を投入し、500alのメスシリンダ中の45o
eeから100a:までの沈降時間を橢定する。この場
合、親水化剤で処理したガラス線維は水によくなじみ、
ガラス線維の1本1本が分散し、その沈降時間が親水化
剤で処理しない鹸#llK比較し℃長い。
癖考例1 ;、ノウ、□$ k Aア。、。。、え、−2゜8ア。
1,3トリメトキシシツンto#、)t、)l、N、N
−テトツメチルエチレンジア々ン11#、二塩化−P−
キシリレン17.1#V溶解させた溶液な70℃で12
時間加熱攪拌した0次いで反応混合物から減圧下&Cf
n媒を留去して淡褐色の残置を得た。この残置の分析か
ら、このものは次の構造式%式% t有する智質〔以下親水化剤(ト)と称する〕力1主成
分であることかiii誌された。ll水化剤(ト)は絶
乾状態では粉末であるが、高吸湿性のため、大気中に放
置すると潮解性な示した。
参考例2 ジメチルホルムア建ド100#Kr−70ルプpピルト
リメトキシシランto#、N、M、)l’、N’−テト
ラメチルへキナメチレンシア叱ン1121 、  二壜
化−P−キシリレン17.5#  v11解させて得ら
れた溶液な参考例1と同様に処理して淡褐色の残置を得
た。この残置の分析から、このもの&1次の構造式 ) を有する物質〔以下親水化剤恒)と称する〕であること
が確認された。
実施例1 参考例1で得られた親水化1il(4)のa1%、(L
5%zO% 水溶液を調製し、これら3種類の水溶液に
水集束したガラス繊細糸(集束数200本、s!維径径
19〜20j浸漬し、これらを1日間風乾した後熱風乾
燥機中でiMO℃、1時間加熱してガラスS細糸に親水
化剤の焼き付けを施した。
これらのものを1S謹の長さにカットしてチ曹ツブトス
トランドとし、沈降速度試験を行なった。
沈降速度試験はポリエチレンオキサイド(pgo)の水
溶液を用い【、上記詳述した方法により5ooccのメ
スシリンダ中で上記チョツプドストランドの沈降速度v
m定した結果を第1表に示す。なお、比較のために、水
集束しただけで。
親水化剤で処理しないガラス醸錐のチlツブトストラン
ドについ(沈降速度試験をした結果な比較例で示す。
第1表 なお、親水化剤囚の20%水−液で処理した場合の親水
化剤の付着量は13%であった。
実施例2 参考例2で得られた雇水化剤恒)の11%、CL5%。
2.0%水溶液な調製し、これら3種類の水浴液に水集
束したガラス蒙麹糸(集束本数200本、**径19〜
20声)を浸漬し、以下実施例1と同じよ5に処理して
試験用のチ冒ツブトストランドな得た。
また、沈降速度試験溶液はポリエチレンオキサイド水溶
液の代りにセメント上置み液を用いた以外は実真例1と
同じように試験を行なった。得られた緒釆t’l12表
に示す、なお、比較のために、水集束しただけで、親水
化剤で処理しないガラス**のチョツプドストランドに
ついて沈降試験をした結果を比較例で示す。
第2表 なお、親水化剤−)の10%水S*で処理した場合の親
水化剤の付着量はtS%であった。
実施例3 ガラスIIをり四ム酸温淑で洗浄し、このガラス板に参
考例1で得られたJI*化剤(4)の20%水濤液V塗
布し、これvllII風乾燥機中150t:で1時間加
熱して、親水化at’焼き付けしたガラス板を得た・こ
のガラス板虻水IIを舊したところ、水筒は直ちに広が
り、その接雛角は5°以下であった。
これに対して親水化剤を塗布しなかったガラス板は水滴
な落下し【も広がることなく、長時間球状の水滴でとy
まっていた。
以上のように1本発明の親水化剤で処理されたガラスま
たはiラス41JIIlは親水性にすぐれており、ガラ
ス峻麹の場合には石綿の代替品として有利に使用するこ
とができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 次の一般式で表わされる化合物 (但し、八・穐・穐・鳥eR@  はアルキル基eR1
    はアルキレン基*I+、#−はアルキレン基、アラルを
    表わす。) の少なくとも1種を含む系で処理すること′1に4?徴
    とするガラス及びガラス繊細の親水化方法。
JP57057012A 1982-04-06 1982-04-06 ガラス及びガラス繊維の親水化方法 Pending JPS58176143A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0855372A1 (de) * 1997-01-23 1998-07-29 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Verfahren zur Hydrophilierung von Glassubstraten und deren Verwendung
EP1625945A2 (en) 2001-06-11 2006-02-15 Fuji Photo Film Co., Ltd. Surface hydrophilic material

Cited By (5)

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US7306850B2 (en) 2001-06-11 2007-12-11 Fujifilm Corporation Planographic printing plate precursor, substrate for the same and surface hydrophilic material
US7351513B2 (en) 2001-06-11 2008-04-01 Fujifilm Corporation Planographic printing plate precursor, substrate for the same and surface hydrophilic material
EP1625945B1 (en) * 2001-06-11 2009-12-23 FUJIFILM Corporation Surface hydrophilic material

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