JP2000203890A - サイズ剤組成物、サイズ処理したガラス繊維及びそれらの使用 - Google Patents

サイズ剤組成物、サイズ処理したガラス繊維及びそれらの使用

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JP2000203890A JP34890299A JP34890299A JP2000203890A JP 2000203890 A JP2000203890 A JP 2000203890A JP 34890299 A JP34890299 A JP 34890299A JP 34890299 A JP34890299 A JP 34890299A JP 2000203890 A JP2000203890 A JP 2000203890A
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アレクサンダー・カルバツハ
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Joachim Dr Simon
ヨアヒム・ジモン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部分的に結晶性の熱可塑性ポリマーとガラス
繊維の複合体において、核生成剤を、配合工程の間にガ
ラス繊維からの分離が起こらないようにガラス繊維上に
固定することによって例えば靱性や強度のような力学的
性質が特に良好なポリマー複合体を提供すること。 【解決手段】 ポリエポキシド、ポリエステル、ポリ酢
酸ビニル、ポリアクリル酸エステル及びポリウレタンか
ら成る群から選ばれる、水分散性、水溶性又は水乳化性
の樹脂、水、有機官能性のシラン及び核生成剤を含有す
る、ガラス繊維のサイズ処理に適した組成物が開示され
る。任意成分の例としては、乳化剤、潤滑剤、湿潤剤及
び帯電防止剤が挙げられる。この組成物でサイズ処理し
たガラス繊維は、改良された力学的性質を有する複合体
を製造するのに適している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、サイズ剤組成物、サイズ処理し
たガラス繊維及びそれらの使用に関する。
【０００２】ガラス繊維とポリマーの複合体の性質は、
ガラス繊維とガラス繊維を取り巻くポリマーマトリック
スの間のせん断強度によって大きく影響される。サイズ
剤の役割は、そのガラス繊維とそのマトリックスポリマ
ーの間にこの複合体構造を生成させそして同時にそのガ
ラス繊維の生産可能性と加工性を確実にすることであ
る。サイズ剤としては、水、高分子バインダー［いわゆ
るフィルム形成材(film-former)］、接着性向上剤、滑
剤、帯電防止剤及びその他の助剤物質から成る組成物が
使用される。バインダーとしては、有機の、水分散性又
は水溶性のポリ酢酸ビニル、ポリエステル−エポキシ
ド、ポリウレタン、ポリアクリル酸エステル又はポリオ
レフィン樹脂又はそれらの混合物が一般的に使用され
る。
【０００３】フィルム形成材及び接着性向上剤は、一般
的に、ポリマーマトリックスとフィルム形成材及び／又
は接着性向上剤との間に親和力が働いて物理的な複合体
がガラス繊維とポリマーマトリックスの間に形成される
ように選択される。それ故に、サイズ剤の処方は、個々
のポリマーマトリックスに対して最適化されなければな
らないのであり、そして、複合体の性質は、サイズ剤組
成物における変化に対して鋭敏に対応するのである。
【０００４】部分的に結晶性の熱可塑性物の場合には、
ガラス繊維の周辺の領域に存在するポリマーの結晶性
（結晶性領域の無定型領域に対する比；結晶形態）もま
た、サイズ剤によって影響される可能性がある。
【０００５】ある種の有機又は無機の物質が、部分的に
結晶性の熱可塑性物に対して核生成剤として作用するこ
とができる、即ち、それらは部分的に結晶性のポリマー
中で結晶成長のための種結晶生成剤として作用すること
は公知である。核生成作用は核生成剤の表面とポリマー
鎖との相互作用（例えば、立体的相互作用や水素橋架け
結合）に依存する。表面上での相互作用によってポリマ
ー鎖の整列が起こり、このことは、結晶成長が開始され
るか又は促進されることを意味する。種結晶生成剤即ち
核生成剤は、特に、結晶化の促進及び／又は等密度の種
結晶生成が求められる場合に、配合物の調製の際に使用
される。種結晶生成が等密度に行われると、通常、より
小さい結晶がより均一な粒度分布で生成し、そして従っ
て靱性や強度のような力学的性質を改良することができ
る。核生成剤の種結晶生成作用は、ガラス繊維を含有す
る複合体中で、マトリックスから起こる。核生成剤は、
核生成を行わないガラス繊維強化配合物のための製造条
件下で、固体として又は濃縮物の形で配合工程中に添加
し、そしてマトリックス中に均一に分散させる。
【０００６】本発明の目的は、例えば靱性や強度のよう
な力学的性質が特に良好なポリマー複合体（ポリマーと
ガラス繊維の複合体）を提供することである。
【０００７】この目的は、驚くべきことに、特定のサイ
ズ剤組成物によってそしてこれらの特定のサイズ剤組成
物を用いてサイズ処理したガラス繊維を用いて達成する
ことができる。本発明のサイズ剤組成物は、フィルム形
成材としての、水分散性又は水溶性のポリエポキシド、
ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステ
ル及び／又はポリウレタン、接着性向上剤としての有機
官能性のシラン及び他の通常用いられるサイズ剤構成成
分に加えて、粒子寸法が３００ｎｍ未満であり、溶融し
たポリマーに、例えば、ポリアミドに、ポリプロピレン
に及びポリブチレンテレフタレートに実際上溶解しない
有機又は無機の核生成剤を含有する。
【０００８】「実際上溶解しない」とは、この文脈にお
いては、使用した核生成剤の量の１％以下が可溶である
ことを意味する。
【０００９】従って、本発明は、 ａ）フィルム形成材としての、水分散性、水乳化性又は
水溶性のポリエポキシド、ポリエステル、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリアクリル酸エステル及び／又はポリウレタン２
〜２０重量％、好ましくは４〜１０重量％、 ｂ）接着性向上剤としての有機官能性のアルコキシシラ
ン０．１〜１０重量％、好ましくは０．３〜２重量％、 ｃ）化学的に不活性な、そしてサイズ処理したガラス繊
維を溶融したポリマー中に導入する際に使用されている
加工温度で熱的に安定な化合物であり、平均粒子寸法が
３００ｎｍ未満で１０ｎｍより大きく、好ましくは１５
０ｎｍ未満、特には１５０ｎｍと４０ｎｍの間であり、
溶融したポリマーに、例えば、ポリアミド、ポリプロピ
レン及びポリブチレンテレフタレートに実際上溶解しな
い、有機又は無機の核生成剤０．１〜２０重量％、好ま
しくは０．５〜５重量％、 ｄ）例えば潤滑剤、乳化剤、湿潤剤、帯電防止剤等のよ
うなその他の通常の助剤物質０〜５重量％、好ましくは
０〜１重量％、 ｅ）ｐＨを４と１０の間に調節するための添加剤であっ
て、個々のサイズ剤に対して最適な添加剤（例えば有機
又は無機の酸又は塩基）０〜５重量％、及び ｆ）１００重量％迄の残分量の水 から成るガラス繊維用のサイズ剤組成物を提供する。
【００１０】成分（ｃ）は、例えばタルク、硫酸バリウ
ム、二酸化チタン、リチウム塩、フェニルホスフィン酸
カルシウム、フェニルホスフィン酸ナトリウム、フッ化
カルシウム、有機酸の塩（例えば安息香酸及びテレフタ
ル酸の誘導体）、ソルビトール、ソルビトール誘導体、
タンニン、タンニン誘導体のような核生成剤が好まし
い。
【００１１】本発明はまた、本発明のサイズ剤組成物を
用いてサイズ処理された、サイズ処理したガラス繊維を
提供する。
【００１２】本発明はまた、本発明のサイズ剤組成物を
用いてサイズ処理したガラス繊維を含有するポリマー複
合体を提供する。
【００１３】本発明のサイズ処理したガラス繊維は、熱
可塑性又は熱硬化性ポリマーを、特に熱可塑性のポリア
ミド、ポリプロピレン及び芳香族ポリエステルを強化す
るために使用するのが好ましい。
【００１４】本発明のサイズ剤又はそれを用いてサイズ
処理したガラス繊維の複合体における核形成作用は、こ
れまでは、核生成剤を、配合工程の間ガラス繊維からの
分離が起こらないようにガラス繊維上に固定することが
（せん断力による機械的な引き離しのために）出来なか
ったので、非常に驚くべきことである。その場合、実
際、固定されていない核生成剤の粒子は、通常の核生成
のない複合体の場合と同様に、ポリマーマトリックスの
ガラス繊維から離れた領域で優先的に結晶を生成させ
る。
【００１５】溶融した当該ポリマーに可溶な核生成剤を
使用した場合は、核生成剤粒子の機械的な引き離しが、
核生成剤のガラス繊維表面での溶解に関連して起こる。
それ故に、望ましいガラス表面での優先的な結晶化では
なくて、マトリックス中での均一な分布が起こる。粒子
寸法が小さすぎる（粒子寸法＜＜サイズ剤薄膜の厚さ）
核生成剤を使用した場合は、核生成剤粒子の表面をサイ
ズ剤で覆うという危険性がある。この現象が起こると、
粒子はガラス繊維表面に必ず保持されるけれども、粒子
がサイズ剤で覆われるために粒子表面の核生成作用は発
現しない。
【００１６】粒子寸法がガラス繊維サイズ剤薄膜の厚さ
と同じ範囲である、即ち４０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で
ある核生成剤が特に適切であることが見出された。異方
性の核生成剤（例えば、板状又は針状粒子）に関して
は、粒子寸法は、厚さ又は径であると考えられ、長さ及
び幅は、これらの形を有する核生成剤の場合には２〜３
μｍ（ミクロン）にも達し得る。
【００１７】本発明の、サイズ処理したガラス繊維を製
造するのには、Ｅ−、Ａ−、Ｃ−、及びＳ−ガラスのよ
うな公知のタイプのガラス又は公知の短繊維ガラス製品
のいずれもが適切である。連続したガラス繊維の製造に
関して述べたタイプのガラスの中では、Ｅ−ガラス繊維
が、アルカリ性がないこと、引っ張り強度及び弾性率が
高いことのために、プラスチックを強化するのに適した
ガラス繊維である。
【００１８】サイズ処理したガラス繊維を製造するため
には、ガラス繊維を、 ａ）水分散性、水乳化性又は水溶性のポリエポキシド、
ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステ
ル及び／又はポリウレタン２〜２０重量％、好ましくは
４〜１０重量％、 ｂ）有機官能性のアルコキシシラン０．１〜１０重量
％、好ましくは０．３〜２重量％、 ｃ）化学的に不活性な、そしてサイズ処理したガラス繊
維を溶融したポリマー中に導入する際に使用されている
加工温度で熱的に安定な化合物であり、平均粒子寸法が
３００ｎｍ未満で１０ｎｍより大きく、溶融したポリマ
ーに、例えば、ポリアミド、ポリプロピレン及びポリブ
チレンテレフタレートに実際上溶解しない、有機又は無
機の核生成剤０．１〜２０重量％、好ましくは０．５〜
５重量％、 ｄ）例えば潤滑剤、乳化剤、湿潤剤、帯電防止剤等のよ
うなその他の通常の助剤物質０〜５重量％、好ましくは
０〜１重量％、 ｅ）ｐＨを４と１０の間に調節するための添加剤（個々
のサイズ剤に対して最適な添加剤）（例えば有機又は無
機の酸又は塩基）０〜５重量％、及び ｆ）１００重量％迄の残分量の水 から成る本発明のサイズ剤で、公知の方法を使用してサ
イズ処理し、次いで乾燥する。
【００１９】例えば、乳化剤、追加のフィルム形成材、
追加の接着性向上剤、潤滑剤及び湿潤剤又は帯電防止剤
等の助剤物質、のような追加の成分をサイズ剤に含有さ
せることができる。追加の接着性向上剤、潤滑剤及びそ
の他の助剤物質、サイズ剤の製造方法並びにガラス繊維
のサイズ処理及び後加工方法は、公知であり、例えば、
Ｋ．Ｌ．Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ著”Ｔｈｅ Ｍａｎｕ
ｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｏ
ｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ”，Ｅｌｓ
ｅｖｉｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｉ
ｎｇ Ｃｏｒｐ．，Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，Ｌｏｎｄｏ
ｎ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８３．に記載されている。
ガラス繊維は、通常の、例えば、スプレー又はローラー
塗工機等の適切な装置を用いる方法によってサイズ処理
することができる。サイズ剤は、高速で紡糸ノズルから
引き出されるガラスフィラメントに、それが固化した直
後に、即ち、リールに巻き取られる前に塗工することが
できる。しかし、紡糸工程の完了後に、浸せき浴中でガ
ラス繊維をサイズ処理することも可能である。
【００２０】適切なポリエポキシドフィルム形成材は、
水に分散、乳化又は溶解したエポキシド樹脂である。こ
れらのエポキシド樹脂は、変成エポキシド樹脂、例え
ば、アミン、酸基、又は、ピロカテコール、レゾルシノ
ール、ハイドロキノン、４、４’−ジヒドロキシジフェ
ニルジメチルメタン（ビスフェノールＡ）、 ４、４’
−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルプロパ
ン、４、４’−ジヒドロキシジフェニルスルホンのよう
な２価のフェノールのジグリシジルエーテル、例えば無
水フタル酸ビスグリシジルエーテル又はアジピン酸ビス
グリシジルエーテルのよな芳香族、脂肪族及び環式脂肪
族二塩基カルボン酸のグリシジルエーテル、ブタンジオ
ールビスグリシジルエーテル、ヘキサンジオールビスグ
リシジルエーテル又はポリオキシアルキレングリコール
ビスグリシジルエーテル等の２価の脂肪族アルコールの
グリシジルエーテル、及び例えばノボラック（モノ又は
ポリフェノールとアルデヒド特にホルムアルデヒドとの
酸触媒の存在下での反応生成物）、トリス−（４−ヒド
ロキシフェニル）メタン又は１，１，２，２−テトラ−
（４−ヒドロキシフェニル）エタンのような多価フェノ
ールのポリグリシジルエーテル、芳香族アミン及びエピ
クロルヒドリンを例えばグリセリン、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリスリトールをベースとするエポキシ
ド化合物、並びにイソシアヌル酸トリグリシジルのよう
な追加のグリシジル化合物、をベースとする親水性非イ
オン性基によって変成されたエポキシ樹脂が好ましい。
適切な化学的変成は、例えばアミンの付加又はポリエチ
レングリコール等の親水性のポリエーテルの付加であ
る。適切なポリエポキシド分散系は、例えば、ＥＰ−Ａ
２７９４２、ＥＰ−Ａ３１１８９４、ＵＳ−Ａ３２４９
４１２、ＵＳ−Ａ３４４９２８１、ＵＳ−Ａ３９９７３
０６及びＵＳ−Ａ４４８７７９７に記載されている。こ
れらの特許文献は、引用することによって本明細書に組
み込まれるものとする。水に分散、乳化又は溶解してい
る、ビスフェノールＡ及びノボラックをベースとするポ
リエステルエポキシドが好ましい。
【００２１】ポリウレタンフィルム形成材は、水中に分
散、乳化または溶解している、好ましくは二官能性のポ
リイソシアナ−トと好ましくは二価のポリオ−ル及び場
合によっては二官能性のポリアミンとの反応物である。
ポリウレタン分散剤の合成、使用することのできる構成
ブロック(building block)、製造方法、及びそれらの特
性は当業者に公知であり、例えば、Ｈｏｕｂｅｎ−Ｗｅ
ｙｌ中のＨ．Ｂａｒｔｌ、Ｊ．Ｆａｌｂｅ編著、”Ｍｅ
ｔｈｏｄｅｎ ｄｅｒ ＯｒｇａｎｉｓｃｈｅＣｈｅｍ
ｉｅ”，ｖｏｌ．Ｅ２０，Ｇｅｏｒｇ Ｔｈｉｅｍｅ
ＶｅｒｌａｇＳｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，
１９８７，１５８７〜１６０４、１６５９〜１６８１及
び１６８６〜１６８９頁、に記載されている。この文献
は引用することによって本明細書中に組み込まれるもの
とする。
【００２２】ポリウレタンフィルム形成材用に適切なイ
ソシアナ−トは脂肪族系、環式脂肪族系、アラリファテ
ィック系(araliphatic)、芳香族系並びに複素環式ポリ
イソシアナ−トまたはそれらの混合物である。それらの
例としては１，６−ヘキサメチレンジイソシアナ−ト、
１−イソシアナト−３，３，５−トリメチル−５−イソ
シアナトメチルシクロヘキサン、２，４−及び２，６−
トルイレンジイソ−シアナ−ト、ジフェニルメタン−
２，４’または４，４’−ジイソシアナ−トが挙げられ
る。
【００２３】ポリウレタンフィルム形成材を製造するた
めの適切なポリオ−ルは、例えばエチレングリコ−ル、
プロピレングリコ−ル、ブチレングリコ−ル及びヘキサ
ンジオ−ルのようなポリエステル及びヘキサンジオ−ル
のような好ましくは二価のポリアルコ−ルと例えばコハ
ク酸、アジピン酸、フタ−ル酸、無水フタ−ル酸、マレ
イン酸、無水マレイン酸のような好ましくは二塩基性の
ポリカルボン酸またはそれらのエステル化可能な誘導物
との反応生成物を含む、ポリエステル並びにポリエ−テ
ルである。ラクトン、例えばε−カプロラクタム、の誘
導体であるポリエステルも使用できる。適切なポリエ−
テルの例としては、例えば酸化エチレン、酸化プロピレ
ンまたはテトラヒドロフランのようなエポキシドの、そ
れら自体での重合により、或いは、エポキシドを水、ア
ルコ−ル、アンモニアまたはアミン等の反応性水素原子
をもつ始動剤化合物に添加することによる重合によって
製造されるポリエ−テルが挙げられる。
【００２４】ポリウレタンフィルム成形材のためのいわ
ゆる鎖延長剤の例としては、好ましくは分子量４００未
満の２価のポリオ−ルまたは二官能性のポリアミンが挙
げられる。特に好ましいのは、エチレングリコ−ル、プ
ロピレングリコ−ル、ブチレングリコ−ルのような２価
ポリアルコ−ル、エタノ−ルアミン及びＮ−メチル−ジ
エタノ−ル−アミン等のアミノアルコ−ル、並びに、エ
チレンジアミン、１，４−テトラメチレンジアミン、ヘ
キサメチレンジアミン、１−アミノ−３，３，５−トリ
メチル−５−アミノメチルシクロヘキサン、ビス−（３
−アミノプロピル）−メチルアミン及びヒドラジン等の
二官能ポリアミンである。
【００２５】エポキシド基またはキャップド(capped)イ
ソシアナ−ト基（例えばＥＰ−Ａ１３７４２７中の関連
記載参照）を含むポリウレタン分散系、乳化液又は溶液
もまた適切である。
【００２６】ポリエステル分散系は、前述のポリエポキ
シドと前述のポリカルボン酸またはエポキシド基を全く
含まない、カルボキシル基を含有するポリエステル（例
えばＥＰ−Ａ２７９４２の関連記載参照）との反応物で
あるのが好ましい。
【００２７】適切な有機官能性アルコキシシラン（ｂ）
は、例えば、３−アミノ−プロピル−トリメトキシシラ
ン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミ
ノプロピルトリスメトキシエトキシシラン、３−アミノ
プロピル−メチルジエトキシシラン、Ｎ−２−アミノエ
チル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２
−アミノエチル−３−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン及びＮ−メチル−３−アミノ−プロピル−トリメ
トキシシラン、３−グリシジルオキシプロピルトリメト
キシシラン、３−メタアクリルオキシ−プロピル−トリ
メトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン又はビニルトリメト
キシシラン、例えばＷＩＴＣＯ会社からのオリゴアザミ
ドシランである。
【００２８】適切な核生成剤（ｃ）は、例えば、タル
ク、硫酸バリウム、２酸化チタン、リチウム塩、フェニ
ル燐酸カルシウム、フェニル燐酸ナトリウム、弗化カル
シウム、有機酸の塩（安息香酸及びフタル酸誘導体）、
ソルビト−ル、ソルビト−ル誘導体、タンニン、タンニ
ン誘導体等である。
【００２９】更に、アニオン性、カチオン性、または非
イオン性乳化剤、追加のフィルム形成用樹脂、例えば脂
肪酸アルコ−ルまたは脂肪酸アミンのポリエチレングリ
コ−ルエ−テル、１２〜１８個の炭素原子を有する脂肪
酸のポリアルキレングリコ−ルエ−テル及びグリセリン
エステル、ポリアルキレングリコ−ル及び／またはアル
ケニルアミンの１２〜１８個の炭素原子を有する高級脂
肪酸アミドのポリアルキレングリコ−ル、第４級窒素化
合物、例えばエトキシ化イミダゾリニウム塩、鉱油又は
ワックスのような潤滑剤、並びに助剤物質、例えば湿潤
剤又は塩化リチウムまたは塩化アンモニウム等の帯電防
止剤、のような追加のサイズ剤成分（ｄ）を本サイズ剤
中に含有させることができる。これらの追加の助剤物質
は当業者には公知であり、そして例えばＫ．Ｌ．Ｌｏｅ
ｗｅｎｓｔｅｉｎ著”Ｔｈｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉ
ｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏ
ｕｓ Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｒｅｓ”，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ
ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｒ
ｐ．，Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８
３ に記載されている。この文献は、引用することによ
って本明細書中に組み込まれるものとする。
【００３０】本発明によるガラス繊維は、例えばポリカ
−ボネ−ト、ポリアミド−６及びポリアミド−６，６、
ポリエチレンテレフタレ−ト及びポリブチレンテレフタ
レ−トのような芳香族ポリエスエル、ポリプロピレン、
ポリウレタン、ポリアリ−レンスルフィドのような熱可
塑性ポリマ−、並びに不飽和ポリエステル樹脂、エポキ
シド樹脂、及びフェノ−ルフォルムアルデヒド樹脂のよ
うな熱硬化性ポリマ−の強化用繊維として適切である。
【００３１】本発明によるガラス繊維は、ポリアミド、
芳香族ポリエステル及びポリプロピレンに対する強化用
繊維として使用するのが好ましい。
【００３２】本発明を次の具体的実施例によって、より
詳細に説明する。
【００３３】
【実施例】実施例１及び比較実施例１ （本発明によるサイズ処理したガラス繊維の製造）サイ
ズ剤(組成物、表１参照）を、サイズ処理していないミ
ルドガラス繊維（Ｍｉｌｌｅｄ Ｆｉｂｒｅｓ；例えば
Ｂａｙｅｒ ＡＧ Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎの市販製品
ＭＦ ７９８０として得られる）に、攪拌しながら塗工
した。この方法によってサイズ処理したガラス繊維を１
３０℃で１０時間乾燥した。有機官能性アルコキシシラ
ンは、ＳｉｌａｎｅＡ１１００としてＷｉｔｃｏから入
手できるアミノシランであった。フィルム成形材はＢａ
ｙｅｒ ＡＧ．からのポリウレタン、Ｂａｙｂｏｎｄ
（登録商標）ＰＵ４０１であった。
【００３４】
【表１】
【００３５】タルクの製造に用いられる手順は重要では
ないが、次の方法が適切であることがわかった。
【００３６】ポリビニルピロリドン Ｋ１７（Ｌｕｖｉ
ｓｋｏｌ Ｋ１７）５０ｇ及び硫酸オクチルナトリウム
５０ｇを、脱イオン水１９００ｍｌに、実験室スタ−ラ
−を用いて強く混合して溶解する。タルク Ａ３（Ｎａ
ｉｎｔｓｃｈ Ｍｉｎｅｒａｌｗｅｒｋｅ ＧｍｂＨ，
Ｇｒａｚ会社からの）５００ｇをこの溶液に加え、次に
強力攪拌装置（Ｕｌｔｒａ−Ｔｕｒｒａｘ）を用いて均
質化する。
【００３７】この懸濁液をボ−ルミル攪拌機（Ｄｒａｉ
ｓｗｅｒｋｅ ＧｍｂＨ，Ｍａｎｎｈｅｉｍ会社から
の”Ｄｒａｉｓ−ＰＭＬ−Ｖ／Ｈ”）で、２１０分間、
酸化ジルコニウム製で０．３〜０．４ｍｍの寸法を有す
るミリングボ−ルを使用して、湿式粉砕する（粉砕用媒
体充填度７０％及び攪拌回転速度３，０００ｒｐｍ）。
【００３８】粒子のキャラクタリゼ−ションを、超遠心
機（質量分布）を用いて、実施した。質量分布に関する
次の数値が得られた。
【００３９】 ｄ50 湿式粉砕前の均質懸濁液中の粒子寸法 ０．９９μｍ 湿式粉砕後の粒子寸法（２１０分） ５７ｎｍ 上記の表において（湿式粉砕前の均質懸濁液の粒子寸法
に関して）、ｄ50の値は、全粒子の５０％が０．９９μ
ｍ未満であることを意味する。この際、粒子とは、一次
粒子並びに集合体及び凝集体の両者を指す。
【００４０】同様に上記の表において（湿式粉砕後の均
質懸濁液の粒子寸法に関して）、ｄ 50の値は、全粒子の
５０％が５７ｎｍ未満であることを意味する。この際、
粒子とは、一次粒子並びに集合体及び凝集体の両者のこ
とである。
【００４１】実施例２ （サイズ処理したガラス繊維の使用）ポリアミド６（Ｄ
ｕｒｅｔｈａｎ（登録商標）Ｂ２９，Ｂａｙｅｒ ＡＧ
Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎ，からの市販製品）７０重量部
及び実施例１又は比較実施例１からの サイズ処理した
ガラス繊維３０重量部を２軸押出機（Ｗｅｒｎｅｒ＆Ｐ
ｆｌｅｉｄｅｒｅｒのＺＳＫ３２）で、２６０℃で押し
出し、成形用組成物を製造して次いで造粒する。８０×
１０×４ｍｍのテストバ−及び引張り試験用バ−を通常
の成形機で成形用組成物から製造する。ＩＳＯ１７８に
よる曲げ強度、ＩＳＯ５２７による引っ張り強度及び室
温におけるＩＺＯＤ耐衝撃性（ＩＳＯ１８０ １Ｃによ
る）を試験する。
【００４２】
【表２】
【００４３】実施例 ３ （サイズ処理したガラス繊維を含有する成形用組成物の
偏光顕微鏡の加熱した試料台上での研究）対応するサイ
ズ剤で処理したガラス繊維を含むポリアミド６配合物の
薄層を偏光顕微鏡の加熱した試料台上で、次の温度プロ
グラムを使用して、交差した偏光子の間で溶融し、焼鈍
しそして再び冷却する。 室温 →６０℃／ｍｉｎ → ２５０℃、６分保持 ４０℃／ｍｉｎ → ２０５℃、５分保持 ６０℃／ｍｉｎ → ２５０℃、６分保持 ４０℃／ｍｉｎ → ２０５℃、５分保持 ６０℃／ｍｉｎ → ２５０℃、６分保持 ４０℃／ｍｉｎ → ２０５℃、測定／観察 同一の冷却条件下でそれぞれの時間冷却した後の試料の
様子を写真で示す（図参照）。タルクを含む試料では、
トランス結晶化(transcriystallisation)がガラス繊維
から発生している、即ち、核生成は、ポリマ−マトリッ
クス内よりもガラスの表面において非常に強く行われて
いることが明確に示されている。
【００４４】以下に、本発明の本質的な特徴と好ましい
態様を列挙する。
【００４５】１． ガラス繊維のサイズ処理に適した組
成物であって、 ａ）ポリエポキシド、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、
ポリアクリル酸エステル及びポリウレタンから成る群か
ら選ばれる、水分散性、水溶性又は水乳化性の樹脂２〜
２０％、 ｂ）有機官能性のアルコキシシラン０．１〜１０％、 ｃ）化学的に不活性な、そしてサイズ処理したガラス繊
維を溶融したポリマー中に導入する際に使用されている
加工温度で熱的に安定な化合物であり、粒子寸法
（ｄ50）が約１０〜３００ナノメーターであり、溶融し
たポリマーに実際上溶解しない、無機又は有機の核生成
剤０．１〜２０％、 ｄ）乳化剤、潤滑剤、湿潤剤、帯電防止剤から成る群か
ら選ばれる少なくとも１員０〜５重量％、 ｅ）組成物をｐＨ４〜１０に調節するのに十分な量の機
能性添加剤０〜５重量％、及び ｆ）ある量の水 から成り、該％は、全て、ａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、
ｅ）及びｆ）の合計重量が基準であり、該合計重量が１
００である組成物。
【００４６】２． 該ｃ）がタルクである上記１項に記
載の組成物。
【００４７】３． 上記１項に記載の組成物を用いてサ
イズ処理したガラス繊維。
【００４８】４． ポリマーマトリックス及び上記３項
に記載のガラス繊維を含んで成る、ガラス繊維で強化し
た複合体。
【００４９】５． マトリックスが、ポリアミド、ポリ
エスエル、ポリカ−ボネ−ト、ポリウレタン、ポリアリ
−レンスルフィド及びポリプロピレンから成る群から選
ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂である上記４項に
記載の複合体。
【００５０】６． マトリックスが、不飽和ポリエステ
ル、エポキシド、及びフェノ−ルフォルムアルデヒドか
ら成る群から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂で
ある上記４項に記載の複合体。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａ、ｂ、ｃそれぞれは、タルクを用いずサイズ
処理したガラス繊維の顕微鏡写真、４分後の顕微鏡写
真、５分後の顕微鏡写真である。
【図２】ａ、ｂ、ｃそれぞれは、タルクを用いてサイズ
処理したガラス繊維の顕微鏡写真、４分後の顕微鏡写
真、５分後の顕微鏡写真である。
フロントページの続き (71)出願人 391035968 バイエル・アントバーペン・エヌ・ベー ＢＡＹＥＲ ＡＮＴＷＥＲＰＥＮ ＢＥＳ ＬＯＴＥＮ ＹＥＮＮＯＯＴＳＨＡＰ ベルギー国ビー−2040アントバーペン・シ エルデラーン420・ハベン507 (72)発明者 レイモンド・オーデネルト ベルギー・ビー−9220ハメ・ポルダースト ラート24 (72)発明者 デトレフ・ヨアヒミ ドイツ47800クレーフエルト・シヤイブラ ーシユトラーセ103 (72)発明者 アレクサンダー・カルバツハ ドイツ47800クレーフエルト・シヤイブラ ーシユトラーセ81 (72)発明者 シユテフアン・キルヒマイアー ドイツ51375レーフエルクーゼン・エルン スト−ルートビヒ−キルヒナー−シユトラ ーセ45 (72)発明者 ヨアヒム・ジモン ドイツ40589デユツセルドルフ・アムブロ イヒグラーベン62デー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガラス繊維のサイズ処理に適した組成物
    であって、 ａ）ポリエポキシド、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、
    ポリアクリル酸エステル及びポリウレタンから成る群か
    ら選ばれる、水分散性、水溶性又は水乳化性の樹脂２〜
    ２０％、 ｂ）有機官能性のアルコキシシラン０．１〜１０％、 ｃ）化学的に不活性な、そしてサイズ処理したガラス繊
    維を溶融したポリマー中に導入する際に使用されている
    加工温度で熱的に安定な化合物であり、粒子寸法
    （ｄ50）が約１０〜３００ナノメーターであり、溶融し
    たポリマーに実際上溶解しない、無機又は有機の核生成
    剤０．１〜２０％、 ｄ）乳化剤、潤滑剤、湿潤剤、帯電防止剤から成る群か
    ら選ばれる少なくとも１員０〜５重量％、 ｅ）組成物をｐＨ４〜１０に調節するのに十分な量の機
    能性添加剤０〜５重量％、及び ｆ）ある量の水 から成り、該％は、全て、ａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）、
    ｅ）及びｆ）の合計重量が基準であり、該合計重量が１
    ００である組成物。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の組成物を用いてサイズ
    処理したガラス繊維。
  3. 【請求項３】 ポリマーマトリックス及び請求項２に記
    載のガラス繊維を含んで成る、ガラス繊維で強化した複
    合体。
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