[发明专利]成型上胶组合物、经其涂敷的玻璃纤维以及由这种经涂敷的纤维所编织的织物

说明书

                        发明领域

本发明一般性地涉及含水的用来处理玻璃纤维的成型上胶(formingsize composition)组合物，包括一种疏油的淀粉，一种N-乙烯基酰胺聚合物以及一种含有由(1)一元羧酸和(2)一元醇反应所形成的酯的蜡组分。

                        发明背景

在成型过程中，通常采用一种上胶组合物来对玻璃纤维表面进行涂敷以便保护玻璃纤维不受纤维间的磨损。这里所用的“胶料”(size)或“上胶”(sizing)指的是玻璃纤维成型后立即涂敷在玻璃纤维上的含水的成型上胶组合物。这些成型上胶组合物通常包括作为组分的成膜剂，润滑剂，偶联剂，乳化剂，抗氧化剂，紫外线稳定剂，色料，抗静电剂和水。

日本专利申请1242444中公开了一种玻璃纤维上胶剂，该上胶剂中含淀粉，脂肪烃或由较高级的一元，二元或羟基羧酸与多元醇或一元醇，如丁醇或辛醇结合所形成的高级脂肪酸酯润滑剂，软化剂以及有机锡化合物或福尔马林防腐剂。由于健康和环境的原因，如法规中规定了废水中各种金属的含量，有机锡化合物和福尔马林防腐剂是成型上胶组合物中不受欢迎的组分。

美国专利4,143,006(Workman)中公开了一种用来处理作为纸增强材料的玻璃纤维的上胶组合物，包括一种淀粉，一种聚烯烃乳液和一种润滑剂。该组合物中可以含石蜡或譬如由长链脂肪酸与聚亚烷基多胺反应所形成的润滑剂或饱和长链脂肪酸或脂肪醇的酯(Spermafol 5200)。据信，在某些典型的工艺条件下，在玻璃纤维上胶组合物中包含这种聚烯烃乳液会产生具有不希望有的高加工张力的被涂敷的玻璃纤维。

美国专利3,869,308中公开了一种玻璃纤维上胶组合物，该上胶组合物基本上由一种淀粉；一种多氨基官能聚酰胺树脂的盐；一种蜡；以及9～77wt.％的一种脂肪酸甘油三酯组成。

类似地，美国专利4,259,190(Fahey)中公开了一种玻璃纤维上胶组合物，该上胶组合物中含一种淀粉混合物；一种蜡；一种含脂肪酸甘油三酯的非离子型润滑剂；一种烷基咪唑啉软化剂；一种乳化混合物，以及选择性地一种硅烷或硅氧烷偶联剂。

美国专利4,932,108中公开了一种玻璃纤维线的膨化(bulking)法，该方法中将玻璃纤维线用一种热塑性材料，如蜡、增塑剂(如果膜脆弱或不连续的话)、乳化剂、阳离子型润滑剂、润湿剂以及淀粉，来涂敷。

美国专利4,397,913中公开了一种用于集束操作的上胶组合物，包括改性的淀粉，非离子型润滑剂，蜡，乳化剂，增塑剂，酯改性的氨基硅烷偶联剂，生物杀伤剂，杀菌剂和阳离子型润滑剂。这里所用的“增塑剂”指的是“一种掺在塑料中用来增加其可操作性和揉韧性或扩张性的材料…有机增塑剂通常是中高分子量液体或偶尔是低熔点的固体。”见Encyclopedia of Polymer Science and Technology，Vol.10(1969)的228～229页，这里被引入作为参考。

美国专利4,530,876中公开了一种上浆(slashing)或经纱上浆组合物，包括一种聚乙烯醇聚合物，一种二级成膜剂和选择性地一种蜡，如鲸蜡，或一种润滑剂，如含12～32个碳原子的直链的脂肪酸和经羟基化的衍生物以及其混合物。经玻璃纤维的整经或集束过程后，在玻璃纤维涂敷上浆或经纱上浆组合物，这将在玻璃纤维上生成成型上胶组合物的干燥残留物，以便在编织过程中保护玻璃纤维。

美国专利3,664,855；3,793,065和3,928,666以及已经公开的U.S.专利申请B319,414(全为Morrison等的申请)中公开了一种用来润滑纤维的上胶组合物，该组合物基本上由一种单环烃亲油的淀粉醚或一种环烃或异链烷酸的亲油的淀粉酯；一种固体油性材料，如经氢化的鲸油蜡(Spermafol)或鲸蜡，植物、矿物或合成蜡，一种阳离子型润滑剂和乳化剂组成。按照Morrison的专利和已公开的申请，环烃醚或酯以及异链烷酸酯改变了淀粉的性质，使其从一种疏油性淀粉变成一种轻度亲油的淀粉，使淀粉对固体的主要是烃的油性的材料相容并对其具有亲和性。见美国专利3,664,855的第3列第17～22行；3,793,065的第1列第32～36行；3,928,666的第1列第32～37行；以及已经公开的U.S.专利申请B319,414的第1列第31～36行。