專利名稱：用于潤濕使用的切碎的玻璃纖維束的脂肪酰胺組合物的制作方法
技術領域：
本發明的技術領域和工業實用性本發明總的涉及一種用于玻璃纖維的上膠組合物，更特別地涉及一種用于潤濕使用的切碎的玻璃纖維束的上膠組合物，該組合物含有由(多)亞乙基胺和不飽和C5-C20脂肪酸合成的脂肪酰胺潤滑劑。還提供了一種由用該上膠組合物上膠的增強纖維材料形成的復合屋面材料。
背景技術：
玻璃纖維可用于各種技術。例如，在建筑復合材料工業中玻璃纖維被普遍用作增強物，因為它們不會響應于變化的大氣條件而收縮或伸展。屋面材料例如屋面板、卷材屋面和商業屋面通常由玻璃纖維墊、纖維墊上的瀝青涂層和嵌入瀝青涂層的顆粒表面層構成。
為了形成屋面板，通過將來自套筒或噴嘴的熔融的玻璃材料流減薄而首先形成玻璃纖維。熔融的玻璃可以被將聚集的絲線收集到包裝中的卷繞機或者被在將纖維收集和切碎之前將纖維拉伸的輥子減薄。在將纖維從套筒中拉出之后通常將含水的上膠組合物涂覆在纖維上，以在隨后的加工期間保護纖維免于斷裂、以阻止絲線間的磨損并且改進纖維與將被增強的基質樹脂的相容性。在將纖維用上膠組合物處理之后，在它們的潤濕條件下將它們包裝作為潤濕使用的切碎的玻璃束(WUCS)。
然后將濕的、切碎的纖維分散在可以含有表面活性劑、粘度改性劑或其他化學試劑的水漿中并且攪拌以使纖維分散。然后將含有分散的纖維的漿液沉積在移動篩網上，在那里將大部分的水除去以形成網。然后涂覆粘合劑，并且將所得的墊子加熱以除去剩余的水并且使粘合劑固化。接下來將瀝青涂覆在墊子上，例如通過將瀝青噴射在墊子的一側或兩側上或者借助于使墊子通過熔融的瀝青浴液以將瀝青層置于墊子的兩側上并且填充單根玻璃纖維之間的空隙。然后將涂覆的墊子切割成合適的形狀和尺寸以形成屋面板。
用于潤濕使用的切碎的玻璃束的常規上膠組合物通常包含成膜聚合物或樹脂組分、偶聯劑和溶于或分散于液體介質中的潤滑劑。不幸的是，這類常規的上膠組合物通常不能與用于涂覆纖維墊并且形成屋面板的瀝青相容。這種不相容性可能造成加工困難，并且可能得到具有差的物理性能例如差的撕裂強度的屋面板。另外，與常規上膠組合物結合使用的粘合劑的數量可能顯著地增加屋面板的成本。
因此，在本領域中需要這樣一種用于潤濕使用的切碎的玻璃纖維束的改進的上膠組合物該組合物增強了玻璃纖維墊對瀝青復合制品上的瀝青涂層的相容性、降低了生產成本并且改進了復合材料的物理性能。
發明概述本發明的一個目的是提供一種用于潤濕使用的切碎的纖維束的上膠組合物，該組合物包含一種或多種成膜劑、至少一種偶聯劑，和由(多)亞乙基胺和C5-C20不飽和脂肪酸合成的脂肪酰胺潤滑劑。該合成的脂肪酰胺化合物由胺-類的親水性中間部分與在任一尾端上的憎水性末端形成。該憎水性末端優選是共軛的并且含有高的不飽和度。在優選的實施方案中，(多)亞乙基胺是四亞乙基五胺并且脂肪酸是共軛的脂肪酸。在該脂肪酰胺潤滑劑的合成期間，脂肪酰胺潤滑劑可以被或者可以不被彈性體例如馬來酸化橡膠或羧化橡膠改性。輔助潤滑劑、粘度改性劑、pH調節劑、殺菌劑和聚結劑例如二醇類和二醇醚類也可以包含在該上膠組合物中。增強纖維材料可以是一種或多種玻璃束、天然纖維、碳纖維或者一種或多種合成聚合物。在至少一個示例性實施方案中，用上膠組合物將玻璃纖維上膠并且包裝成潤濕使用的切碎的玻璃束，隨后將其用于形成增強的建筑或屋面復合材料例如屋面板。
本發明的另一個目的是提供一種由用包含以下物質的上膠組合物上膠的多根玻璃纖維形成的復合屋面材料一種或多種成膜劑、至少一種偶聯劑，和如上所述的由(多)亞乙基胺和C5-C20不飽和脂肪酸合成的脂肪酰胺潤滑劑。
本發明的另一個目的是提供一種由用包含以下物質的上膠組合物上膠的無規取向玻璃纖維的墊子形成的增強屋面板產品一種或多種成膜劑、至少一種偶聯劑，和如上所述的由(多)亞乙基胺和C5-C20不飽和脂肪酸合成的脂肪酰胺潤滑劑。
合成的脂肪酰胺的一個優點當形成瀝青屋面產品時，該潤滑劑有其與瀝青固有的反應活性。可以通過這樣的硫化機理在玻璃與瀝青之間建立共價粘結其中在硫的存在下在升高的溫度下合成的脂肪酰胺上的不飽和憎水性末端與瀝青反應，并且使玻璃和瀝青交聯。在由用本發明的上膠組合物上膠的纖維形成的復合制品中，該界面粘結產生了增強的機械性能和改進的撕裂強度。
合成的脂肪酰胺潤滑劑的另一個優點是脂肪酰胺潤滑劑上的憎水性末端的高憎水性和低表面能增強了在形成瀝青屋面產品期間玻璃與瀝青之間的相容性，并且通過降低的界面張力而提高了玻璃/瀝青相互作用。
在下文中，本發明的上述和其他目的、特征和優點將更完全地從下面的詳細描述的考慮中變得明顯。
本發明的詳細描述和優選實施方案除非另外說明，本文中使用的所有技術和科學術語具有與被本發明所屬領域中的其中一個普通技術人員所普遍理解的相同的含義。盡管在本發明的實踐或試驗中可以采用與本文中描述的那些類似或等價的任何方法和材料，但在本文中描述了優選的方法和材料。將注意的是短語“膠料組合物”、“上膠組合物”和“膠料”在本文中互換使用。
本發明涉及用于潤濕使用的切碎的玻璃纖維束的上膠組合物。該上膠組合物包含一種或多種成膜劑、至少一種偶聯劑，和由(多)亞乙基胺和C5-C20不飽和脂肪酸合成的脂肪酰胺潤滑劑。該脂肪酰胺潤滑劑可以被或者可以不被彈性體改性。常規的潤滑劑、粘度改性劑、pH調節劑、殺菌劑和聚結劑例如二醇類和二醇醚類也可以包含在該上膠組合物中。
所述上膠組合物的成膜聚合物組分可以是可分散或溶解于含水介質中并且當將上膠組合物干燥時其將聚結而形成膜的任何合適的聚合物。另外，希望以與其中將使用上膠的玻璃纖維的基質樹脂具有相容性來選擇該膜前體。用于該膠料組合物的成膜劑的例子包括聚酯聚合物、聚氨酯、丙烯酸類聚合物、乙烯基聚合物、這些聚合物的混合物、相應單體的共聚物、羧酸或羧酸酐改性的聚烯烴、纖維素、聚乙烯醇(PVA)，和其混合物。在一個優選實施方案中，成膜聚合物是聚乙烯醇，并且在一個甚至更優選的實施方案中，成膜聚合物是具有約87-89％的水解度和低至中等分子量的部分水解的聚乙烯醇。用于該膠料的合適的聚乙烯醇的例子包括得自于Celanese Chemicals的Celvol 203、205和325。該成膜劑可以干燥固體的約30-80wt％的數量存在于膠料組合物中。
另外，所述上膠組合物含有一種或多種偶聯劑。優選地，至少一種偶聯劑是硅烷偶聯劑。硅烷偶聯劑起到了這樣的作用增強了成膜聚合物對玻璃纖維的粘合性并且在隨后的加工期間降低了絨毛或斷裂的纖維絲的含量。可用于該膠料組合物中的硅烷偶聯劑的例子可以具有官能團氨基、環氧基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基、脲基、異氰酸根和氮雜酰氨基的特征。
用于所述膠料中的合適的硅烷偶聯劑包括但不限于γ-氨丙基三乙氧基硅烷(A-1100)、正-三甲氧基甲硅烷基丙基乙二胺(A-1120)、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(A-187)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)、正-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(A-1120)、甲基三氯硅烷(A-154)、甲基三甲氧基硅烷(A-163)、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷(A-189)、γ-氯丙基三甲氧基硅烷(A-143)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷(A-2171)、乙烯基三乙酰氧基硅烷(A-188)、辛基三乙氧基硅烷(A-137)、甲基三乙氧基硅烷(A-162)、甲基三甲氧基硅烷(A-1630)、Silquest RC-I乙烯基硅烷，和Silquest RC-2硫硅烷。本文中列出的硅烷偶聯劑的一種是可從GE Silicones獲得的Silquest產品。優選地，膠料組合物含有氨基硅烷偶聯劑和乙烯基硅烷偶聯劑。該偶聯劑可以干燥固體的5-30wt％的數量，并且優選以10-20wt％的數量存在于上膠組合物中。
所述上膠組合物還含有由(多)亞乙基胺和不飽和C5-C20脂肪酸例如亞油酸或油酸合成的脂肪酰胺潤滑劑。另外，基于植物的不飽和脂肪酸例如但不限于Agri-Pure 130(Cargill，Inc.)和Agri-Pure 150(Cargill，Inc.)可被用于合成脂肪酰胺潤滑劑。優選地，不飽和脂肪酸是含有共軛雙鍵的脂肪酸，例如亞油酸、Edenor UKD 5010(CognisCorp.)、Edenor UKD 5020(Cognis Corp.)和Edenor UKD 6010(CognisCorp.)。可用于形成脂肪酰胺潤滑劑的(多)亞乙基胺的非排他性例子包括四亞乙基五胺(TEPA)、二亞乙基三胺(DETA)、四亞乙基三胺(TETA)、乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺和五亞乙基六胺。在優選實施方案中，(多)亞乙基胺是四亞乙基五胺。合成的脂肪酰胺化合物由胺-類的親水性中間部分與任一尾端上的憎水性末端形成。該憎水性末端優選是共軛的并且含有高的不飽和度。該脂肪酰胺潤滑劑可以干燥固體的5-30wt％的數量，并且更優選以干燥固體的10-20wt％的數量存在于膠料中。
可以通過在脂肪酰胺潤滑劑的合成期間摻入馬來酸化橡膠或羧化橡膠而用彈性體將脂肪酰胺潤滑劑改性。將憎水性橡膠或彈性體摻入合成的脂肪酰胺有助于降低玻璃纖維的表面能并且增強玻璃與瀝青之間的相互作用。另外，當使瀝青屋面產品經受沖擊力時，所述彈性體可以起到能量緩沖或阻隔以使在高模量剛硬玻璃與低模量軟瀝青之間通過的能量分散的作用。合適的馬來酸化橡膠的例子包括馬來酸酐和聚丁二烯的加合物，以及馬來酸酐和聚丁二烯-苯乙烯共聚物的加合物。馬來酸化橡膠或羧化橡膠可以脂肪酰胺潤滑劑的5-40wt％的數量，甚至更優選以脂肪酰胺潤滑劑的10-30wt％的數量存在。
除了合成的脂肪酰胺潤滑劑之外，所述膠料組合物還可以含有輔助潤滑劑以促進生產。輔助潤滑劑可以是任何常規的潤滑劑，例如但不限于水溶性硬脂酸乙二醇酯(例如單硬脂酸聚乙二醇酯、硬脂酸丁氧基乙酯和單油酸聚乙二醇酯)、油酸乙二醇酯、乙氧基化的脂肪胺、甘油、乳化的礦物油、有機聚硅氧烷乳液、硬脂酸乙醇酰胺(在商品名Lubesize K-12下出售(Alpha/Owens Corning))、StantexG-8145(Cognis Corp.)、SF-8275(Cognis Corp.)和Emery 6760(Cognis Corp)。輔助潤滑劑可以干燥固體的0-10wt％的數量存在于膠料中。
任選地，所述上膠組合物可以含有粘度改性劑，例如聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素或多胺粘度改性劑。粘度改性劑的特定例子包括Nalco7530(ONDEO Nalco)、01PF067(ONDEO Nalco)、Superfloc C-507(Cytec Industries，Inc.)、Superfloc MX 40(CytecIndustries，Inc.)、Superfloc MX 80(Cytec Industries，Inc.)，和Superfloc SD-2065(Cytec Industries，Inc.)。在膠料組合物中，粘度改性劑起到了輔助分散劑的作用。粘度改性劑可以干燥固體的0-5wt％的數量存在于上膠組合物中。
另外，所述膠料組合物可以任選地以足以將pH調節至所希望的程度的數量包含pH調節劑例如乙酸、檸檬酸、硫酸或磷酸。可以取決于預期的應用或者以促進膠料組合物的成分的相容性而調節pH。優選地，上膠組合物的pH為3-6，更優選地pH為4-5。
另外，所述膠料可以任選地含有常規添加劑，例如染料、油、填料、熱穩定劑、消泡劑、抗氧化劑、粉塵抑制劑、潤濕劑和/或其他常規的助劑。另外，所述膠料可以包含聚結劑例如二醇類和二醇醚類以促進纖維儲存穩定性，和/或殺菌劑例如Amerstad 250(AshlandChemicals)和Nalco 9380(ONDEO Nalco)。
所述膠料組合物的余量由水組成。特別地，可以加入水以將含水上膠組合物稀釋至適合于其對玻璃纖維的涂覆的粘度并且獲得所希望的固含量。該上膠組合物可以含有至多約99.5％的水。
可以將所述膠料組合物涂覆在通過常規技術例如通過將熔融的玻璃拉過熱的套筒以形成基本連續的玻璃纖維而形成的玻璃束上。任何類型的玻璃例如A-類玻璃、C-類玻璃、E-類玻璃、S-類玻璃或其的改性物適合于用作纖維材料。例如，在E-類玻璃的一種改性中，將氧化硼用氧化鎂代替。這類玻璃可在商品名Advantex下從Owens CorningFiberglass Corporation商購獲得。
作為選擇，可以將所述上膠組合物涂覆在一種或多種合成聚合物例如聚酯、聚酰胺、芳族聚酰胺和其混合物的線束上。所述聚合物線束可以被單獨用作增強纖維材料，或者它們可以與例如上述那些的玻璃束組合使用。作為另一種選擇，可以將天然纖維用作增強纖維材料。與本發明結合使用的術語“天然纖維”是指從植物的任何部分，包括但不限于莖、籽、葉、根或韌皮中提取的植物纖維。適于用作增強纖維材料的天然纖維的例子包括棉、黃麻、竹材、苧麻、大麻、亞麻和其組合。還可以使用碳纖維。
優選以這樣的方式將膠料組合物涂覆在纖維上使得膠料以基于纖維總重量為約0.02-約0.50wt％的數量，甚至更優選以約0.05-約0.30wt％的數量存在于纖維上。這可以由WUCS纖維的燒失量(LOI)來確定，該燒失量是在將纖維加熱至足以將有機膠料從纖維上燃燒或熱解的溫度之后纖維經歷的重量減小。可以將膠料組合物涂覆在直徑約6-23微米的纖維上，更優選約11-20微米直徑的纖維。
可以任何常規的方式采用任何常規的涂覆例如通過將纖維噴射或拉伸穿過用上膠組合物潤濕的旋轉或固定輥子以被上膠而將上膠組合物涂覆在纖維上。優選以足以提供水含量約為WUCS纖維的約10wt％-約15wt％的纖維的數量將膠料組合物涂覆在纖維上。
在優選實施方案中，用上膠組合物將玻璃纖維上膠并且包裝成潤濕使用的切碎的玻璃束，隨后將其用于形成增強的建筑或屋面復合材料例如屋面板。例如，將上膠的玻璃纖維切碎同時潤濕并且分散到可以含有表面活性劑、粘度改性劑或其他化學試劑的水漿中。然后將含有分散的纖維的漿液沉積在移動篩網上，在那里將大部分的水除去。然后涂覆粘合劑(例如脲甲醛粘合劑或者聚羧酸類粘合劑)，并且將所得的墊子干燥以除去剩余的水并且使粘合劑固化。形成的非織造墊子是無規取向的、分散的單根玻璃絲線的組合。可以通過任何常規方式例如借助于使墊子通過烘箱而將墊子干燥。然后以任何公知的方式將瀝青涂覆在干燥/固化的墊子上，例如借助于使墊子通過含有可以包含熔融瀝青、填料和任選的硫的瀝青混合物的浴液以將瀝青層置于墊子的至少一側上并且填充單根玻璃纖維之間的空隙。然后將瀝青涂覆的墊子切割成合適的形狀和尺寸以形成屋面板。然后可以使熱瀝青涂覆的墊子通過一個或多個顆粒涂布機的下面，在切割成所希望的形狀之前該涂布機將保護性表面顆粒涂覆在部分瀝青涂覆的墊子上。
合成的脂肪酰胺不僅被設計成充當潤滑劑和分散劑，而且被設計成與瀝青混合物中的瀝青相互作用。因此，脂肪酰胺提供的一個優點是其與其他組分固有的反應活性。例如，可以通過這樣的硫化機理在玻璃與瀝青之間建立共價粘結(例如界面粘結)其中在硫的存在下在升高的溫度下合成的脂肪酰胺上的不飽和憎水性末端與瀝青反應，并且使玻璃和瀝青交聯。在該反應中，硫充當催化劑。玻璃與瀝青之間的界面粘結提高了所得復合制品的機械強度。
另外，在合成的脂肪酰胺的親水性胺-基的中間部分中存在的氮一旦與酸中和，則變成陽離子的氮。這些陽離子氮然后可與玻璃纖維的陰離子電荷形成離子鍵，這有助于將脂肪酰胺潤滑劑固定在玻璃纖維上。
脂肪酰胺提供的另一個優點是脂肪酰胺改進了玻璃的表面能，使得玻璃更加與瀝青相容。脂肪酰胺潤滑劑上的憎水性末端的高憎水性和低表面能增強了玻璃與瀝青之間的相容性，并且通過降低的界面張力而提高了玻璃/瀝青相互作用。因此，新的脂肪酰胺還起到了粘合促進劑的作用。
已經概括地描述了本發明，可以通過參考下面闡述的某些特定實施例來獲得進一步的理解，除非另外說明，這些實施例僅僅為了說明的目的而提供并且不意在全部包括在內或者限制。
實施例實施例1常規潤滑劑-Lubesize K-12的合成Lubesize K-12是一種常規潤滑劑，其是四亞乙基五胺(TEPA)和硬脂酸的加合物。其沒有不飽和度。用于合成Lubesize K-12的成分在表1中描述。
表1
表2闡述了基于表1中所述的成分的1kg進料。
表2
將硬脂酸加入并且在200下在輕薄的氮氣層下熔融。一旦全部硬脂酸熔融，則在氮氣層下將其攪拌。當將溫度控制在200時，將熱除去。然后從滴液漏斗中緩慢加入四亞乙基五胺(TEPA)。在放熱頂點之后，重新開始加熱。一旦全部TEPA被加入，則如同允許的發泡那樣迅速地將溫度升高。在約380下，確定約50％的餾出物被除去。在這個時候，將氮氣層除去并且施加少的氮氣噴霧。
在施加少的氮氣噴霧之后，重新加熱至480的最大溫度直到餾出物停止。一旦餾出物停止，則通過周圍空氣將反應混合物冷卻至約160-170的溫度。從硬脂酸和TEPA中除去的全部餾出物被測定約為總進料量的約12％。然后在約15分鐘時間內加入乙酸。當加入乙酸時，注意到約10的輕微放熱。在全部乙酸被加入后，將混合物攪拌約10分鐘并且然后傾倒在隔離紙上，在那里使其冷卻并且固化。
于水中的1％的最終產物的pH為4.5-5.0。另外，在酸中和之前最終產物具有0.4％的殘余酸值和不能檢測到的碘值。該固化產品被確定是Lubesize K-12。
實施例2含有共軛二烯烴結構的不飽和脂肪酰胺潤滑劑的合成重復實施例1中描述的實驗，除了以當量為基準用亞油酸代替硬脂酸之外。使用的亞油酸是得自于Cognis Corp.的Emersol 315亞油酸。酸中和之前，最終產物的殘余酸值為0.29％，碘值為24.8。Emersol315亞油酸的碘值為27.4。測定出脂肪酸中約90.5％的不飽和度保留在合成的產品中。
實施例3不含共軛二烯烴結構的不飽和脂肪酰胺潤滑劑的合成重復實施例1中描述的實驗，除了以當量為基準用油酸代替硬脂酸之外。使用的油酸是得自于Cognis Corp.的Emersol 213油酸。酸調節之前，合成產品的殘余酸值為0.18％，碘值為21.8。Emersol 213油酸的碘值為24.3。測定出脂肪酸中約90％的不飽和度保留在合成的產品中。
實施例4橡膠改性的不飽和脂肪酰胺的合成重復實施例1中描述的實驗，除了以重量為基準用90％的Emersol315亞油酸(Cognis Corp.)和10％的Ricon 130MA13馬來酸化的聚丁二烯(Sartomer)代替硬脂酸之外。酸中和之前，合成產品的殘余酸值為0.21％，碘值為27.7。縮合反應之前，該亞油酸和馬來酸化的聚丁二烯的原始混合物的碘值為36.3。測定出脂肪酸中76.3％的不飽和度保留在合成的產品中。
實施例5聚丁二烯-苯乙烯共聚物改性的不飽和脂肪酰胺的合成重復實施例1中描述的實驗，除了以重量為基準用90％的Emersol315亞油酸(Cognis Corp.)和10％的Ricon 184MA6馬來酸化的聚丁二烯-苯乙烯橡膠(Sartomer)代替硬脂酸之外。縮合反應之前，該亞油酸和聚丁二烯-苯乙烯橡膠的起始原料混合物的碘含量為32.2。酸中和之前，合成產品的殘余酸值為0.25％，碘值為30.7。測定出脂肪酸的約95.3％的不飽和度保留在合成的產品中。
實施例6Lubesize K-12和含有共軛二烯烴結構的不飽和脂肪酰胺潤滑劑的比較用含有以上實施例1和2中制備的脂肪酰胺的上膠組合物涂覆纖維樣品。在片材成形設備上使上膠的纖維樣品成型為屋面墊。然后通過用含有0％、0.2％或0.8％后加入的元素硫的瀝青混合物涂覆墊子而將墊樣品轉化成實驗室的屋面板樣品。結果概述于表3中。
表3
注釋CD＝橫向按照ASTM D-3462中所述的步驟在Elmendorf撕裂強度測試儀上測量撕裂強度撕裂強度的單位以g計該實施例中的性能提高數據表明在瀝青涂覆制劑中含有或不含有外部的硫的情況下，由用包含由TEPA和共軛脂肪酸合成的脂肪酰胺的上膠組合物上膠的纖維而形成的實驗室屋面板具有改進的撕裂強度。盡管不希望受理論的束縛，但據信當不加入硫時上膠組合物的性能提高，這是因為更高的憎水性和被本發明的脂肪酰胺降低的玻璃表面的表面能。還據信表面能的降低改進了被加入以形成實驗室屋面板的玻璃與瀝青之間的相互作用。
實施例7Lubesize K-12和不含共軛二烯烴結構的不飽和脂肪酰胺潤滑劑的比較用含有以上實施例1和3中制備的脂肪酰胺的上膠組合物涂覆纖維樣品。在片材成形設備上使上膠的纖維樣品成型為屋面墊。然后通過用含有0％和0.2％的后加入的元素硫的瀝青混合物涂覆墊子而將墊樣品轉化成實驗室的屋面板樣品。結果概述于表4中。
表4
注釋CD＝橫向按照ASTM D-3462中所述的步驟在Elmendorf撕裂強度測試儀上測量撕裂強度撕裂強度的單位以g計該實施例中的性能提高數據表明在瀝青涂覆制劑中含有或不含有外部的硫的情況下，由用包含由TEPA和非-共軛不飽和脂肪酸合成的脂肪酰胺的上膠組合物上膠的纖維而形成的實驗室屋面板具有改進的撕裂強度。
在上面概括地并且參照特定的實施方案描述了本申請的發明內容。盡管已經在被認為是優選的實施方案中描述了本發明，但可以在總的披露內容中選擇本領域那些技術人員知道的廣泛種類的替代物。除了下面描述的權利要求書的敘述之外，本發明不另外被限制。
權利要求
1.一種用于玻璃纖維的上膠組合物，其包含至少一種成膜聚合物；一種或多種硅烷偶聯劑；以及由(多)亞乙基胺和不飽和共軛C5-C20脂肪酸合成的脂肪酰胺潤滑劑。
2.權利要求1的上膠組合物，其中所述(多)亞乙基胺選自四亞乙基五胺、二亞乙基三胺、四亞乙基三胺、乙二胺、二亞乙基三胺、亞甲基四胺和五亞乙基六胺。
3.權利要求2的上膠組合物，其中所述一種或多種硅烷偶聯劑包括氨基硅烷偶聯劑和乙烯基硅烷偶聯劑。
4.權利要求2的上膠組合物，其進一步包含選自以下物質的一員輔助潤滑劑、pH調節劑、粘度改性劑、殺菌劑、二醇類和二醇醚類。
5.權利要求1的上膠組合物，其中所述脂肪酰胺潤滑劑通過摻入彈性材料而改性。
6.權利要求5的上膠組合物，其中所述彈性材料選自馬來酸化橡膠和羧化橡膠。
7.權利要求1的上膠組合物，其中所述至少一種成膜聚合物以總固體的30-80wt％的數量存在于所述上膠組合物中，所述一種或多種硅烷偶聯劑以總固體的5-30wt％的數量存在于所述上膠組合物中，并且所述脂肪酰胺潤滑劑以總固體的5-30wt％的數量存在于所述上膠組合物中。
8.一種包含用上膠組合物上膠的多根玻璃纖維的增強復合屋面材料，該組合物包含至少一種成膜聚合物；一種或多種硅烷偶聯劑；以及作為(多)亞乙基胺和不飽和C5-C20脂肪酸的反應產物的脂肪酰胺潤滑劑。
9.如權利要求8所述的復合屋面材料，其中所述脂肪酸是共軛脂肪酸。
10.如權利要求8所述的復合屋面材料，其中所述一種或多種硅烷偶聯劑包括氨基硅烷偶聯劑和乙烯基硅烷偶聯劑。
11.如權利要求8所述的復合屋面材料，其中所述(多)亞乙基胺選自四亞乙基五胺、二亞乙基三胺、四亞乙基三胺、乙二胺、二亞乙基三胺、亞甲基四胺和五亞乙基六胺。
12.如權利要求8所述的復合屋面材料，其中所述脂肪酰胺潤滑劑用選自馬來酸化橡膠和羧化橡膠的彈性材料改性。
13.權利要求8的上膠組合物，其中所述至少一種成膜聚合物以總固體的30-80wt％的數量存在于所述上膠組合物中，所述一種或多種硅烷偶聯劑以總固體的5-30wt％的數量存在于所述上膠組合物中，并且所述脂肪酰胺潤滑劑以總固體的5-30wt％的數量存在于所述上膠組合物中。
14.如權利要求8所述的復合屋面材料，其中所述復合屋面材料是瀝青屋面板的形式。
15.如權利要求9所述的復合屋面材料，其中所述脂肪酰胺潤滑劑改進了所述玻璃纖維的表面能并且提高了所述玻璃纖維對存在于所述瀝青屋面板中的瀝青的相容性。
16.如權利要求8所述的復合屋面材料，其進一步包含選自以下物質的一員輔助潤滑劑、粘度改性劑、pH調節劑、殺菌劑、二醇類和乙醇醚類。
17.一種屋面板，其包括由多根用上膠組合物上膠的無規取向的纖維形成的墊子，該組合物包含至少一種成膜聚合物、一種或多種硅烷偶聯劑，和脂肪酰胺潤滑劑，所述脂肪酰胺潤滑劑是(多)亞乙基胺和不飽和C5-C20脂肪酸的反應產物；和在所述墊子的一個外表面的至少一部分上的瀝青涂層。
18.權利要求17的屋面板，其中所述脂肪酸是共軛脂肪酸。
19.權利要求17的屋面板，其中所述(多)亞乙基胺選自四亞乙基五胺、二亞乙基三胺、四亞乙基三胺、乙二胺、二亞乙基三胺、亞甲基四胺和五亞乙基六胺。
20.權利要求19的屋面板，其中所述一種或多種硅烷偶聯劑包括氨基硅烷偶聯劑和乙烯基硅烷偶聯劑。
21.權利要求17的屋面板，其中所述至少一種成膜聚合物以總固體的30-80wt％的數量存在于所述上膠組合物中，所述一種或多種硅烷偶聯劑以總固體的5-30wt％的數量存在于所述上膠組合物中，并且所述脂肪酰胺潤滑劑以總固體的5-30wt％的數量存在于所述上膠組合物中。
22.權利要求17的屋面板，其中所述纖維是玻璃纖維，所述脂肪酰胺潤滑劑改進了所述玻璃纖維的表面能并且提高了所述玻璃纖維對所述瀝青的相容性。
23.權利要求17的屋面板，其中通過在脂肪酰胺潤滑劑合成期間摻入彈性材料而將所述脂肪酰胺潤滑劑改性。
24.權利要求17的屋面板，其中所述脂肪酰胺潤滑劑改進了所述玻璃纖維的表面能并且提高了所述玻璃纖維對所述瀝青的相容性。
25.權利要求17的屋面板，其中合成的脂肪酰胺上的不飽和憎水性末端與瀝青反應并且使玻璃和瀝青交聯。
26.權利要求17的屋面板，其進一步包括硫催化劑以促進玻璃與瀝青之間的界面粘結。
27.一種形成屋面板的方法，其包括以下步驟形成由用上膠組合物上膠的無規取向的玻璃纖維組成的墊子，該組合物包含至少一種成膜聚合物；一種或多種硅烷偶聯劑；以及脂肪酰胺潤滑劑，所述脂肪酰胺潤滑劑是(多)亞乙基胺和C5-C20不飽和脂肪酸的反應產物；和將瀝青涂層涂覆在所述墊子的至少一個表面上。
28.權利要求27的方法，其中所述(多)亞乙基胺選自四亞乙基五胺、二亞乙基三胺、四亞乙基三胺、乙二胺、二亞乙基三胺、亞甲基四胺和五亞乙基六胺。
29.權利要求28的方法，其中所述一種或多種硅烷偶聯劑包括氨基硅烷偶聯劑和乙烯基硅烷偶聯劑。
30.權利要求27的方法，其中所述脂肪酸是共軛脂肪酸。
31.權利要求27的方法，其進一步包括以下步驟將所述墊子切割成合適的屋面板形狀和尺寸。
32.權利要求27的方法，其進一步包括以下步驟用保護性顆粒涂覆所述瀝青。
33.權利要求27的方法，其進一步包括以下步驟將合成的脂肪酰胺上的不飽和憎水性末端與瀝青反應以使玻璃和瀝青交聯。
34.權利要求33的方法，其進一步包括提供硫催化劑以促進玻璃與瀝青之間的界面粘結的步驟。
全文摘要
提供了一種包含以下物質的膠料組合物一種或多種成膜劑、至少一種偶聯劑、以及由(多)亞乙基胺和C
文檔編號E04D1/26GK1968906SQ200580019756
公開日2007年5月23日 申請日期2005年6月3日 優先權日2004年6月15日
發明者J·H·C·李, W·E·巴里克, D·E·韋勒 申請人:歐文斯科爾寧格公司