JPS63176341A - 低ホウ素含有又は無ホウ素のガラス繊維及びそのストランド - Google Patents
低ホウ素含有又は無ホウ素のガラス繊維及びそのストランドInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/24—Coatings containing organic materials
- C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Paints Or Removers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は低又は無ホウ素のガラス組成を有し、アミン官
能性オルガノシランカップリング剤で処理されていて、
剛性の低いガラス繊維に関する。
能性オルガノシランカップリング剤で処理されていて、
剛性の低いガラス繊維に関する。
より詳細には、本発明は繊維強化プラスチックを製造す
るために開放式成形用型に用いるガラスミlNストラン
ドに関し、その際、ガラス繊維は低又は無ホウ索組成を
有し、アミン官能性オルガノシランカップリング剤で処
理されているが、低剛性を有するものである。
るために開放式成形用型に用いるガラスミlNストラン
ドに関し、その際、ガラス繊維は低又は無ホウ索組成を
有し、アミン官能性オルガノシランカップリング剤で処
理されているが、低剛性を有するものである。
繊維強化プラスチック(FRP)工業は長年の間、FR
P製品用の強化材としてガラス繊維に依存してきた。例
えば、開放式成形用型を用いてFRP¥J品を製造する
際、ガラス繊維は、マンドレルに巻かれ、ダイを通して
引き後かれ、ガンによって噴霧され、マットにつくられ
、ストランドに切断され、ロービング織物につくられ、
プレフォーム製品につくられる。これら多数の製品を製
造する場合、FRP工業界は各種の方法における強化材
としてガラス繊維の性能に満足していた。
P製品用の強化材としてガラス繊維に依存してきた。例
えば、開放式成形用型を用いてFRP¥J品を製造する
際、ガラス繊維は、マンドレルに巻かれ、ダイを通して
引き後かれ、ガンによって噴霧され、マットにつくられ
、ストランドに切断され、ロービング織物につくられ、
プレフォーム製品につくられる。これら多数の製品を製
造する場合、FRP工業界は各種の方法における強化材
としてガラス繊維の性能に満足していた。
この満足の状況に対して考え得る1つの問題点はガラス
繊維における最近のガラスlim組成の変化である。ガ
ラスmtIi製造業界はガラス繊維中の比較的少量のホ
ウ素を減少させようと努力してきた。通常、ガラス繊維
はその形成の間にガラス繊維とマトリックス樹脂との親
和性を向上させ、ガラス繊維をフィラメント聞の摩耗か
ら保護するために、化学処理組成物で処理される。この
化学処理組成物は皮膜形成ポリマー、1種又は2種以上
のカップリング剤、油剤などを含有する。FRP工業用
に製造される化学処理ガラス繊維の多くの場合、化学処
理ガラス繊維は1種又は2種以上のアミン官能性オルガ
ノシランカップリング剤を有する。最近わかったことで
あるが、化学処理組成物に含まれるアミン官能性オルガ
ノシランカップリング剤で低又は無ホウ素ガラス繊維を
処理すると繊維及びストランドの剛性が大ぎくなる。こ
の剛性は、ガラス組成のホウ素含量が高く、アミン官能
性シランカップリング剤で処理されたガラスi1mに匹
敵する。
繊維における最近のガラスlim組成の変化である。ガ
ラスmtIi製造業界はガラス繊維中の比較的少量のホ
ウ素を減少させようと努力してきた。通常、ガラス繊維
はその形成の間にガラス繊維とマトリックス樹脂との親
和性を向上させ、ガラス繊維をフィラメント聞の摩耗か
ら保護するために、化学処理組成物で処理される。この
化学処理組成物は皮膜形成ポリマー、1種又は2種以上
のカップリング剤、油剤などを含有する。FRP工業用
に製造される化学処理ガラス繊維の多くの場合、化学処
理ガラス繊維は1種又は2種以上のアミン官能性オルガ
ノシランカップリング剤を有する。最近わかったことで
あるが、化学処理組成物に含まれるアミン官能性オルガ
ノシランカップリング剤で低又は無ホウ素ガラス繊維を
処理すると繊維及びストランドの剛性が大ぎくなる。こ
の剛性は、ガラス組成のホウ素含量が高く、アミン官能
性シランカップリング剤で処理されたガラスi1mに匹
敵する。
本発明の目的は、アミン含有官能性オルガノシランカッ
プリング剤で処理され、かつ低剛性の低又は無ホウ素ガ
ラス繊維を提供することである。
プリング剤で処理され、かつ低剛性の低又は無ホウ素ガ
ラス繊維を提供することである。
この処理繊維は開放式成形型による繊維強化プラスチッ
クの製造用として特に適している。
クの製造用として特に適している。
11皮1t
したがって、前記及びその他の目的は本発明の化学処理
ガラス繊維によって達成される。ホウ素量が低く又は無
ホウ素であって、アミン含有官能性オルガノシランカッ
プリング剤を含有した化学処理組成物を有するガラス繊
維はまた、化学処理組成物中に軟化剤を含有する。この
軟化剤は水性化学処理組成物中に既に存在する変性成分
から付加的成分まで含まれる。1種又は2種以上の皮膜
形成ポリマー成分が化学処理組成物中に既に存在してい
る場合、ポリマーは既に存在するものより柔軟なポリマ
ーであってよく、又はより柔軟な皮膜形成ポリマーを加
えてもよく、又は可塑剤を加えてもよい。このような方
法の代わりに又はそれに加えて、軟化剤である付加的成
分を化学処理組成物中に含有させてもよい。外部可塑化
材料を水成化学処理組成物の一成分として直接加えるこ
とができ、又は外部可塑剤として混合するか、内部可塑
剤として皮膜形成ポリマーに加えることができる。存在
する軟化剤の間は、ガラス中のホウ素濃度の低下又はホ
ウ素の不在に起因するオルガノシランカップリング剤の
アミン官能基とガラスとの間の結合の不足による付加的
アミン架橋を補償する有効量である。
ガラス繊維によって達成される。ホウ素量が低く又は無
ホウ素であって、アミン含有官能性オルガノシランカッ
プリング剤を含有した化学処理組成物を有するガラス繊
維はまた、化学処理組成物中に軟化剤を含有する。この
軟化剤は水性化学処理組成物中に既に存在する変性成分
から付加的成分まで含まれる。1種又は2種以上の皮膜
形成ポリマー成分が化学処理組成物中に既に存在してい
る場合、ポリマーは既に存在するものより柔軟なポリマ
ーであってよく、又はより柔軟な皮膜形成ポリマーを加
えてもよく、又は可塑剤を加えてもよい。このような方
法の代わりに又はそれに加えて、軟化剤である付加的成
分を化学処理組成物中に含有させてもよい。外部可塑化
材料を水成化学処理組成物の一成分として直接加えるこ
とができ、又は外部可塑剤として混合するか、内部可塑
剤として皮膜形成ポリマーに加えることができる。存在
する軟化剤の間は、ガラス中のホウ素濃度の低下又はホ
ウ素の不在に起因するオルガノシランカップリング剤の
アミン官能基とガラスとの間の結合の不足による付加的
アミン架橋を補償する有効量である。
スプレーアップガンロービングに有用な低又は無ホウ素
含有ガラス繊維は、このガラス繊維がアミン官能性オル
ガノシランカップリング剤含有化学処理組成物を有する
場合、皮膜形成ポリマーのための有効量の内部及び/又
は外部可塑剤の存在によって低い剛性を有する。スプレ
ーアップガンロービング用途に典型的に使われる皮膜形
成ポリマーとしてポリビニルアセテートのホモポリマー
及びコポリマーが挙げられる。可塑剤はポリビニルアセ
テートのTgが30℃未満となるように加えられるが、
ポリマーのTgが0℃より高い場合、このポリマーは有
機溶剤に対して60%より大きい溶解度を有するもので
ある。したがって、Tgが高いほどそれに対応して有機
溶剤に対する溶解度は大きい。伝統的に使用されている
、ガラス繊雑用化学処理組成物の付加的成分はまた、本
発明の軟化改質剤の存在下で使用することができる。
含有ガラス繊維は、このガラス繊維がアミン官能性オル
ガノシランカップリング剤含有化学処理組成物を有する
場合、皮膜形成ポリマーのための有効量の内部及び/又
は外部可塑剤の存在によって低い剛性を有する。スプレ
ーアップガンロービング用途に典型的に使われる皮膜形
成ポリマーとしてポリビニルアセテートのホモポリマー
及びコポリマーが挙げられる。可塑剤はポリビニルアセ
テートのTgが30℃未満となるように加えられるが、
ポリマーのTgが0℃より高い場合、このポリマーは有
機溶剤に対して60%より大きい溶解度を有するもので
ある。したがって、Tgが高いほどそれに対応して有機
溶剤に対する溶解度は大きい。伝統的に使用されている
、ガラス繊雑用化学処理組成物の付加的成分はまた、本
発明の軟化改質剤の存在下で使用することができる。
また、無ホウ素又は低ホウ素ガラス繊維上に存在するア
ミン官能性オルガノシランカップリング剤の量はホウ素
含有ガラス繊維上に存在する聞から減少させる必要はな
い。
ミン官能性オルガノシランカップリング剤の量はホウ素
含有ガラス繊維上に存在する聞から減少させる必要はな
い。
発明の詳細な開示
本発明の基礎をなすものは、ガラス表面にホウ素が存在
しないか、ホウ素の量が少ないことも、ガラス表面と、
ガラス繊維に塗布される化学処理組成物のアミン官能性
オルガノシランカップリング剤中のアミン基との間の結
合を減少させるという知見である。アミン基の漬が増大
するとガラス表面上の化学処理組成物の薄膜内の架橋度
が増大し、それによって化学処理ガラス繊維が一層柔軟
でなくなる、即ち、一層剛性となる。化学処理ガラス繊
維のその他の性質を維持しながらこの付加的剛性を克服
するために、1種又は2種以上の軟化剤が化学処理組成
物に加えられる。この軟化剤の種類と量は、水性化学処
理組成物の乾燥皮膜に約30℃〜−一20℃の範囲のガ
ラス転移温度を与えるものである。この範囲で゛「Qが
0℃より高い場合、乾燥皮膜はまた、有機溶剤に対する
溶解度が約60%より大きい。
しないか、ホウ素の量が少ないことも、ガラス表面と、
ガラス繊維に塗布される化学処理組成物のアミン官能性
オルガノシランカップリング剤中のアミン基との間の結
合を減少させるという知見である。アミン基の漬が増大
するとガラス表面上の化学処理組成物の薄膜内の架橋度
が増大し、それによって化学処理ガラス繊維が一層柔軟
でなくなる、即ち、一層剛性となる。化学処理ガラス繊
維のその他の性質を維持しながらこの付加的剛性を克服
するために、1種又は2種以上の軟化剤が化学処理組成
物に加えられる。この軟化剤の種類と量は、水性化学処
理組成物の乾燥皮膜に約30℃〜−一20℃の範囲のガ
ラス転移温度を与えるものである。この範囲で゛「Qが
0℃より高い場合、乾燥皮膜はまた、有機溶剤に対する
溶解度が約60%より大きい。
低ホウ素量又は無ホウ素のガラスを与える任意のmN化
可能なガラスバッチ組成物が本発明において使用し得る
。典型的には、ガラス表面上は[E−ガラスj又は「6
21−ガラス」で形成される。
可能なガラスバッチ組成物が本発明において使用し得る
。典型的には、ガラス表面上は[E−ガラスj又は「6
21−ガラス」で形成される。
前者は酸化ホウ素、即ち、無水ホウ酸の状態でホウ素を
5〜12%含有する組成物である。「621−ガラス」
はバッチ組成物中の酸化ホウ素と蛍石の合計偕が約8〜
13%の範囲であり、蛍石は3%以下の聞である。「E
−ガラス」又は「621−ガラス」よりホウ索端が少な
いガラス繊維はどれも本発明に使用することができ、本
発明の利益を受ける。工業的に公知の低又は無ホウ素ガ
ラス組成物として次の米国特許のものが挙げられる:4
.542.106:4,026.715:3゜876.
481 :3.849.627:3,929.497:
4,199,364:3.095゜311 :3.84
7,626゜無又は低ホウ素ガラス繊維は、1種又は2
種以上のアミノ官陰性オルガノシランカップリング剤を
含有した化学処理剤で処理されると、化学処理ガラスS
維としての剛性が増大する。本発明で使用するのに適す
るガラス繊維組成物は米国特許第4,542.106号
に記載の組成物であり、引用によって水用a書に組み入
れ、その組成物はガラス繊維組成物に対する重M%で8
10258%〜60%、Al20311%〜13%、C
a021〜23%、M902%〜4%及びTiO21%
〜5%を有する。ガラス繊維はアルカリ金烏、好ましく
はナトリウム又はカリウムの酸化物を含むことができ、
この酸化物は酸化ナトリウムとして計算される。
5〜12%含有する組成物である。「621−ガラス」
はバッチ組成物中の酸化ホウ素と蛍石の合計偕が約8〜
13%の範囲であり、蛍石は3%以下の聞である。「E
−ガラス」又は「621−ガラス」よりホウ索端が少な
いガラス繊維はどれも本発明に使用することができ、本
発明の利益を受ける。工業的に公知の低又は無ホウ素ガ
ラス組成物として次の米国特許のものが挙げられる:4
.542.106:4,026.715:3゜876.
481 :3.849.627:3,929.497:
4,199,364:3.095゜311 :3.84
7,626゜無又は低ホウ素ガラス繊維は、1種又は2
種以上のアミノ官陰性オルガノシランカップリング剤を
含有した化学処理剤で処理されると、化学処理ガラスS
維としての剛性が増大する。本発明で使用するのに適す
るガラス繊維組成物は米国特許第4,542.106号
に記載の組成物であり、引用によって水用a書に組み入
れ、その組成物はガラス繊維組成物に対する重M%で8
10258%〜60%、Al20311%〜13%、C
a021〜23%、M902%〜4%及びTiO21%
〜5%を有する。ガラス繊維はアルカリ金烏、好ましく
はナトリウム又はカリウムの酸化物を含むことができ、
この酸化物は酸化ナトリウムとして計算される。
これらの酸化物はガラス繊維組成物に対して1%までの
間で存在す・る。この繊維はぬか池数が5個/C113
又はそれより少なく、後述の&i電試験を行った場合に
漏電値が2.8X10’A又はそれより小さいことをさ
らに特徴とする。
間で存在す・る。この繊維はぬか池数が5個/C113
又はそれより少なく、後述の&i電試験を行った場合に
漏電値が2.8X10’A又はそれより小さいことをさ
らに特徴とする。
より詳細には、前記ガラス組成物中の
T + o2の範囲は、その他の成分及び性質が前記の
範囲のままで1〜1.8である。
範囲のままで1〜1.8である。
本発明の最も好ましい態様において、ガラス繊維はsi
o 59%、A12o312.1%、Ca022.6
%、MQO3,4%及びT + 021.5%から本質
的に成る。この組成物はまたアルカリ金JiiM化物、
好ましくは酸化ナトリウムを0.9%含有し得る。この
組成の繊維の特徴は、米国特許第4.542.106号
に記載の漏電試験により2.2X10’Aの漏電値を有
し、ぬか池数がガラス1c113当り5個より少ないこ
とである。
o 59%、A12o312.1%、Ca022.6
%、MQO3,4%及びT + 021.5%から本質
的に成る。この組成物はまたアルカリ金JiiM化物、
好ましくは酸化ナトリウムを0.9%含有し得る。この
組成の繊維の特徴は、米国特許第4.542.106号
に記載の漏電試験により2.2X10’Aの漏電値を有
し、ぬか池数がガラス1c113当り5個より少ないこ
とである。
iyi記のガラス繊維のすべてはまた、その組成中に像
間のFe2O3を含有していてもよい。というのは、F
e OがSiO2、Al2O3及びCaOの各バッチ
原料中の不純物として通常導入されるからである。Fe
2O3が存在する場合には、その伍は典型的には組成物
の重単に対して0.2〜0.3%の範囲である。
間のFe2O3を含有していてもよい。というのは、F
e OがSiO2、Al2O3及びCaOの各バッチ
原料中の不純物として通常導入されるからである。Fe
2O3が存在する場合には、その伍は典型的には組成物
の重単に対して0.2〜0.3%の範囲である。
前記の種類のガラス繊維は、繊維の組成を形成する特定
の酸化物を供給するのに用いられる原料を混合すること
により通常の方法で製造される。
の酸化物を供給するのに用いられる原料を混合すること
により通常の方法で製造される。
例えば、S i O2として砂が、Al2O3としてク
レーが、CaOとして石灰又は石灰石が、MgOとして
及びCaOの一部としてドロマイトが用いられ、TiO
2は顔料級のTiO2として又はルチルとして供給され
、顔料級のTiO2が好ましい。目的のガラスの各成分
の目的のiffを与える適当な借で各成分が混合された
ら、このバッチは通常のガラス繊維炉内で溶融され、得
られた溶融ガラスは通常の前炉を通って前炉の底部に沿
って位置するガラス繊維成形用ブツシュに送られる。溶
融ガラスはブツシュの底部にある多数の穴から引き出さ
れ、ガラス繊維に成形される。
レーが、CaOとして石灰又は石灰石が、MgOとして
及びCaOの一部としてドロマイトが用いられ、TiO
2は顔料級のTiO2として又はルチルとして供給され
、顔料級のTiO2が好ましい。目的のガラスの各成分
の目的のiffを与える適当な借で各成分が混合された
ら、このバッチは通常のガラス繊維炉内で溶融され、得
られた溶融ガラスは通常の前炉を通って前炉の底部に沿
って位置するガラス繊維成形用ブツシュに送られる。溶
融ガラスはブツシュの底部にある多数の穴から引き出さ
れ、ガラス繊維に成形される。
本発明で使用されるアミン官能性オルガノシランカップ
リング剤は七ノアミノ又はポリアミノであってよく、本
来モノマーであり、当業者にはよく知られている。この
オルガノシランカップリング剤はシランのケイ素原子に
直接結合した少なくとも1個の加水分解性官能基と、ケ
イ素結合に対して炭素を介してシランのケイ素原子に直
接結合した少なくとも1個の有様官能基とを有する。そ
の上、アミン官能性又はアミン官能性オルガノシランカ
ップリング剤は少なくとも1個のアミン官能性基を有す
る。シランの加水分解性官能ヰはガラス繊維表面との結
合に利用され、一方、アミン官能基は化学処理組成物中
に存在するマトリックスポリマー及び恐らくは皮膜形成
ポリマーとの結合に利用される。
リング剤は七ノアミノ又はポリアミノであってよく、本
来モノマーであり、当業者にはよく知られている。この
オルガノシランカップリング剤はシランのケイ素原子に
直接結合した少なくとも1個の加水分解性官能基と、ケ
イ素結合に対して炭素を介してシランのケイ素原子に直
接結合した少なくとも1個の有様官能基とを有する。そ
の上、アミン官能性又はアミン官能性オルガノシランカ
ップリング剤は少なくとも1個のアミン官能性基を有す
る。シランの加水分解性官能ヰはガラス繊維表面との結
合に利用され、一方、アミン官能基は化学処理組成物中
に存在するマトリックスポリマー及び恐らくは皮膜形成
ポリマーとの結合に利用される。
アミン官能性シランの詳細な説明は次式によって示すこ
とができる: A−3i −C (式中Aは加水分解性官能基、Cはアミン官能基を含有
する有機基であり、各BはA、C又はアルキル基、好ま
しくは炭素原子1〜5個のアルキル基である。)基Aの
例としてヒドロキシル、CI及びFといったハロゲン、
アルコキシ、好ましくは炭素原子1〜5個のアルコキシ
、アシルオキシ、例えばフェノキシ又はナフトキシ及び
アセトキシが挙げられる。基Cの例として脂肪族基及び
芳香族駐が挙げられ、その際、アミン官能基は第一、第
二又は第三アミンであってよい。
とができる: A−3i −C (式中Aは加水分解性官能基、Cはアミン官能基を含有
する有機基であり、各BはA、C又はアルキル基、好ま
しくは炭素原子1〜5個のアルキル基である。)基Aの
例としてヒドロキシル、CI及びFといったハロゲン、
アルコキシ、好ましくは炭素原子1〜5個のアルコキシ
、アシルオキシ、例えばフェノキシ又はナフトキシ及び
アセトキシが挙げられる。基Cの例として脂肪族基及び
芳香族駐が挙げられ、その際、アミン官能基は第一、第
二又は第三アミンであってよい。
0塁は1個又は2個以上のアミン基及びアルキレン基を
有することができ、例えば −(CH) NH2(xは2〜12、好ましく2
× は3〜9の整数); −(CH) NH(CH2)2NHR(yは2y 〜4の整数、2は1〜4の整数、Rは水素、メチル又は
エチルである。〉及び −(CH2)xN(CH3)2 (×は前記と同じ意味
を有する)である。好ましいシランとして、γ(アルキ
レンジアミン)アルキルトリアルコキシシラン、ω−7
ミノアルキルトリアルコキシシラン、例えばγ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、メタ及びパラアミノフェ
ニルトキエi・キシシラン及びN、N−(プロピルトリ
メトキシシリル)エチレンジアミンが挙げられる。
有することができ、例えば −(CH) NH2(xは2〜12、好ましく2
× は3〜9の整数); −(CH) NH(CH2)2NHR(yは2y 〜4の整数、2は1〜4の整数、Rは水素、メチル又は
エチルである。〉及び −(CH2)xN(CH3)2 (×は前記と同じ意味
を有する)である。好ましいシランとして、γ(アルキ
レンジアミン)アルキルトリアルコキシシラン、ω−7
ミノアルキルトリアルコキシシラン、例えばγ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、メタ及びパラアミノフェ
ニルトキエi・キシシラン及びN、N−(プロピルトリ
メトキシシリル)エチレンジアミンが挙げられる。
モノアミノ又はポリアミノ官l性オルガノシランカップ
リング剤に加えて、ガラス!維の成形の間又は成形後に
ガラス繊維の処理に用いられる化学処理組成物は付加的
成分を含有することができる。この付加的成分としては
、水性エマルション又はディスパージョンとして通常存
在する皮膜形成ポリマー、1種又は2種以上の非イオン
性及び/又はカチオン性繊維油剤、アミン以外のエポキ
シ、ビニル、メトキシ等といった官能性を有する付加的
シランカップリング剤が通常挙げられる。
リング剤に加えて、ガラス!維の成形の間又は成形後に
ガラス繊維の処理に用いられる化学処理組成物は付加的
成分を含有することができる。この付加的成分としては
、水性エマルション又はディスパージョンとして通常存
在する皮膜形成ポリマー、1種又は2種以上の非イオン
性及び/又はカチオン性繊維油剤、アミン以外のエポキ
シ、ビニル、メトキシ等といった官能性を有する付加的
シランカップリング剤が通常挙げられる。
皮膜形成ポリマーの非限定的例として次のものが挙げら
れる:エチレン型上ツマーを水系乳化重合してホモポリ
マー又はコポリマーの形にすることによってつくられる
合成樹脂の水性ディスパージョンであって、エチレン型
不飽和七ツマ−の例として塩化ビニル、スチレン、アク
リロニトリル、クロロビニルアセテ−1・、ブタジェン
、塩化ごニリデンが挙げられ、前記七ツマ−の各種コポ
リマーとしてブタジェン−スチレン、ブタジェン−アク
リロニトリル、塩化ビニル−酢酸ビニル等の各コポリマ
ーが挙げられる。通常これらの物質は水性ディスパージ
ョン中のラテックスの形で結合剤として用いられ、ラテ
ックスの粒径は約0.1〜5μmの範囲である。
れる:エチレン型上ツマーを水系乳化重合してホモポリ
マー又はコポリマーの形にすることによってつくられる
合成樹脂の水性ディスパージョンであって、エチレン型
不飽和七ツマ−の例として塩化ビニル、スチレン、アク
リロニトリル、クロロビニルアセテ−1・、ブタジェン
、塩化ごニリデンが挙げられ、前記七ツマ−の各種コポ
リマーとしてブタジェン−スチレン、ブタジェン−アク
リロニトリル、塩化ビニル−酢酸ビニル等の各コポリマ
ーが挙げられる。通常これらの物質は水性ディスパージ
ョン中のラテックスの形で結合剤として用いられ、ラテ
ックスの粒径は約0.1〜5μmの範囲である。
さらに、皮膜形成ポリマーの非限定的例として次のもの
が挙げられる:ポリビニルアセテート、ポリビニルアル
コール、不飽和及び飽和ポリエステル、エポキシポリマ
ー、ビニルピロリドン、レゾルシン−ホルムアルデヒド
樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アクリルポリ
マー、メタクリルポリマー、フェノール−ホルムアルデ
ヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリウレタン樹脂等。
が挙げられる:ポリビニルアセテート、ポリビニルアル
コール、不飽和及び飽和ポリエステル、エポキシポリマ
ー、ビニルピロリドン、レゾルシン−ホルムアルデヒド
樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アクリルポリ
マー、メタクリルポリマー、フェノール−ホルムアルデ
ヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリウレタン樹脂等。
本発明の化学処理ガラス繊維は、ガラス繊維表面に化学
処理組成物の低水分残留物の少なくともほぼ連続皮膜が
得られるよう、に軟化剤を含有した化学処理組成物を有
し、その皮膜のガラス転移温度は約30〜−20’Cの
範囲である。皮膜のTgが0℃より高く、30℃までの
場合、有機溶剤に対する皮膜の溶解度は約60%より大
きい。皮膜のガラス転移温度は当業者に公知の方法で測
定することができる。有機溶剤に対する皮膜の溶解度は
皮膜含有ガラス繊維に用いられる環境と類似の、例えば
、繊維強化プラスチックにおけるガラス繊維が経験する
樹脂マトリックス環境のような環境を与える有機溶剤中
で測定される。軟化剤及びアミン官能性オルガノシラン
カップリング剤のキャリヤー含有溶液がガラス、アルミ
ニウム箔又はトレイ、或いはセロファン箔のような清浄
な表面にドクターブレードで広げられる。被覆されたプ
レートは、キャリヤーの蒸発のためにキャリヤーの沸点
より低い温度の強制空気循環炉内に置かれる。
処理組成物の低水分残留物の少なくともほぼ連続皮膜が
得られるよう、に軟化剤を含有した化学処理組成物を有
し、その皮膜のガラス転移温度は約30〜−20’Cの
範囲である。皮膜のTgが0℃より高く、30℃までの
場合、有機溶剤に対する皮膜の溶解度は約60%より大
きい。皮膜のガラス転移温度は当業者に公知の方法で測
定することができる。有機溶剤に対する皮膜の溶解度は
皮膜含有ガラス繊維に用いられる環境と類似の、例えば
、繊維強化プラスチックにおけるガラス繊維が経験する
樹脂マトリックス環境のような環境を与える有機溶剤中
で測定される。軟化剤及びアミン官能性オルガノシラン
カップリング剤のキャリヤー含有溶液がガラス、アルミ
ニウム箔又はトレイ、或いはセロファン箔のような清浄
な表面にドクターブレードで広げられる。被覆されたプ
レートは、キャリヤーの蒸発のためにキャリヤーの沸点
より低い温度の強制空気循環炉内に置かれる。
完成皮膜は表面から剥離又は洗い取られる。溶解度は三
角フラスコ内で少量の皮膜と一連の有機溶剤とを混合す
ることによって測定される。溶剤の室温と沸点における
加熱時間後の相互関係が定性試験として観察される。定
量的測定は未溶解相の単離によって達成される。また、
ツクスレー抽出装置を用いて皮膜の溶解性を評価するこ
とができる。その場合、皮膜の量、皮膜の分割状態及び
抽出サイクル回数が標準化される。溶解度の評価に適し
た2種の溶剤はスチレンとアセトンである。
角フラスコ内で少量の皮膜と一連の有機溶剤とを混合す
ることによって測定される。溶剤の室温と沸点における
加熱時間後の相互関係が定性試験として観察される。定
量的測定は未溶解相の単離によって達成される。また、
ツクスレー抽出装置を用いて皮膜の溶解性を評価するこ
とができる。その場合、皮膜の量、皮膜の分割状態及び
抽出サイクル回数が標準化される。溶解度の評価に適し
た2種の溶剤はスチレンとアセトンである。
軟化物質は皮膜形成ポリマーの骨格に組入れられた、エ
チレンオキシド及び/又はゾロピレンオキシドといった
準軟化セグメントであってよく、又は化学処理組成物中
に可塑剤といった付加的成分として用いるものであって
もよい。可塑剤を用いる場合、これらの物質は内部可塑
剤又は外部可塑剤であってよい。内部可塑剤は化学処理
組成物、例えば皮膜形成ポリマーの1種又は2種以Fの
成分に組入れられたものである。また、軟化剤は化学処
理組成物中に用いられる低分子量皮膜形成ポリマーから
なるものであってよい。好ましい可塑剤はジオクチルフ
タレート、ジブチルフタレート及びジイソオクチルフタ
レートといったフタル酸エステルであるが、その他の可
塑剤を用いてもよく、その非限定的な例はトリクレジル
フタレートなどである。
チレンオキシド及び/又はゾロピレンオキシドといった
準軟化セグメントであってよく、又は化学処理組成物中
に可塑剤といった付加的成分として用いるものであって
もよい。可塑剤を用いる場合、これらの物質は内部可塑
剤又は外部可塑剤であってよい。内部可塑剤は化学処理
組成物、例えば皮膜形成ポリマーの1種又は2種以Fの
成分に組入れられたものである。また、軟化剤は化学処
理組成物中に用いられる低分子量皮膜形成ポリマーから
なるものであってよい。好ましい可塑剤はジオクチルフ
タレート、ジブチルフタレート及びジイソオクチルフタ
レートといったフタル酸エステルであるが、その他の可
塑剤を用いてもよく、その非限定的な例はトリクレジル
フタレートなどである。
軟化剤として使用するのに適した内部可塑化皮膜形成ポ
リマーはポリ(エポキシビニルアセテート)コポリマー
である。このポリマーはHa口ona 1Starch
(Bridgewater、 NJ )から商品名NS
−1971として入手できる。このコポリマーはビニル
アセテート七ツマー100部に対しグリシドールメタク
リレートモノマー2部の割合のものである。その商業的
形態では、このコポリマーは、粒径的0.2〜約3μm
の範囲で固形分53%のエマルションである。その他の
有用なエポキシ化ポリビニルアセテートの例はNati
onal 5tarchのRcsyn N SR336
2−53とtl、 B、 Ful far社のPN−3
013である。内部可塑化皮膜形成高分子聞軟化剤は単
独で又は他の内部又は外部可塑化高分子量軟化剤と共に
或いはその他の皮膜形成ポリマーと共に使用することが
できる。エポキシ化ポリビニルアセテートコポリマーは
一般にTgが0℃より高いが、有機溶剤にはよく溶解す
る。例えばNS−1971エポキシ化ビニルアセテート
はスチレン及びアセトンに対する溶解度は100%であ
る。
リマーはポリ(エポキシビニルアセテート)コポリマー
である。このポリマーはHa口ona 1Starch
(Bridgewater、 NJ )から商品名NS
−1971として入手できる。このコポリマーはビニル
アセテート七ツマー100部に対しグリシドールメタク
リレートモノマー2部の割合のものである。その商業的
形態では、このコポリマーは、粒径的0.2〜約3μm
の範囲で固形分53%のエマルションである。その他の
有用なエポキシ化ポリビニルアセテートの例はNati
onal 5tarchのRcsyn N SR336
2−53とtl、 B、 Ful far社のPN−3
013である。内部可塑化皮膜形成高分子聞軟化剤は単
独で又は他の内部又は外部可塑化高分子量軟化剤と共に
或いはその他の皮膜形成ポリマーと共に使用することが
できる。エポキシ化ポリビニルアセテートコポリマーは
一般にTgが0℃より高いが、有機溶剤にはよく溶解す
る。例えばNS−1971エポキシ化ビニルアセテート
はスチレン及びアセトンに対する溶解度は100%であ
る。
好ましくは、本発明における軟化剤はエポキシ化ポリビ
ニルアセテートコポリマー、外部可塑化ポリビニルアセ
テート及び無可塑ポリビニルアセテートホモポリマーの
混合−である。その混合比は、復配の表3のような、ス
プレーアップ試験の合計点がポリビニルアセテートの単
独使用の場合より大きくなるものであればよい。第1図
は前記3種のポリマーの各種割合について行った10回
の実験に基づく三次元統計的解析を示すものである。1
0回の試験で得たデータを回帰分析によって統計的に解
析して第1図の三次元プロットを得た。第1図のy軸は
表2に示した、スプレーアップ試験で得た合計点である
。v1軸とv2軸は第1図の三次元プロットを得るため
の変換である。
ニルアセテートコポリマー、外部可塑化ポリビニルアセ
テート及び無可塑ポリビニルアセテートホモポリマーの
混合−である。その混合比は、復配の表3のような、ス
プレーアップ試験の合計点がポリビニルアセテートの単
独使用の場合より大きくなるものであればよい。第1図
は前記3種のポリマーの各種割合について行った10回
の実験に基づく三次元統計的解析を示すものである。1
0回の試験で得たデータを回帰分析によって統計的に解
析して第1図の三次元プロットを得た。第1図のy軸は
表2に示した、スプレーアップ試験で得た合計点である
。v1軸とv2軸は第1図の三次元プロットを得るため
の変換である。
第1図において、A点はポリビニルアセテートのみの存
在を示し、8点はエポキシポリビニルアセテートコポリ
マーのみの存在を示し、0点は外部可塑化ポリビニルア
セテートのみの存在を示す。
在を示し、8点はエポキシポリビニルアセテートコポリ
マーのみの存在を示し、0点は外部可塑化ポリビニルア
セテートのみの存在を示す。
内部可塑化又は外部可塑化成分として存在する軟化剤の
世の上限は、ガラス繊維が粘着が大き過ぎ、けば立ちが
大き過ぎて加工できなくなり、また繊維間の集結性がな
くなるような量である。ポリビニルアセテートに多量の
外部可塑剤を用いるとこの上限値に近づき始める。第1
図の0点は外部可塑剤を用いたときの効果的軟化剤ωで
あるが、ガラス繊維にこの程度の柔軟性が付与される時
点で粘着性が現われ始める。
世の上限は、ガラス繊維が粘着が大き過ぎ、けば立ちが
大き過ぎて加工できなくなり、また繊維間の集結性がな
くなるような量である。ポリビニルアセテートに多量の
外部可塑剤を用いるとこの上限値に近づき始める。第1
図の0点は外部可塑剤を用いたときの効果的軟化剤ωで
あるが、ガラス繊維にこの程度の柔軟性が付与される時
点で粘着性が現われ始める。
本発明で含有させ得る油剤の非限定的例はカチオン活性
、酸可溶化脂肪酸アミドであり、この脂肪酸アミドは飽
和又は不飽和であってよく、酸基は約4〜約24個の炭
素原子を有する。また、低分子量不飽和脂肪酸アミドの
無水、酸可溶化ポリマーも油剤として挙げられる。油剤
のその他の例としてU−アルキルN−アミドアルキルイ
ミダゾリン系の化合物を含むアルキルイミダゾリン14
体が挙げられ、この化合物は閉環形成条件下で脂肪酸と
ポリアルキレンポリアミンとを反応させることによって
生成させ得る。この反応の例がテトラエチレンペンタミ
ンとステアリン酸との反応である。化学処理組成物はま
た、化学処理組成物をガラスmNに塗布させ得るように
、化学処理組成物の主要割合のキャリヤーを含有する。
、酸可溶化脂肪酸アミドであり、この脂肪酸アミドは飽
和又は不飽和であってよく、酸基は約4〜約24個の炭
素原子を有する。また、低分子量不飽和脂肪酸アミドの
無水、酸可溶化ポリマーも油剤として挙げられる。油剤
のその他の例としてU−アルキルN−アミドアルキルイ
ミダゾリン系の化合物を含むアルキルイミダゾリン14
体が挙げられ、この化合物は閉環形成条件下で脂肪酸と
ポリアルキレンポリアミンとを反応させることによって
生成させ得る。この反応の例がテトラエチレンペンタミ
ンとステアリン酸との反応である。化学処理組成物はま
た、化学処理組成物をガラスmNに塗布させ得るように
、化学処理組成物の主要割合のキャリヤーを含有する。
含有し得るその他の種類の油剤は綿実油、とうもろこし
油及び大豆油などの水素化植物油である。
油及び大豆油などの水素化植物油である。
水性化学処理組成物中に含有させ得るその他の成分は湿
潤剤とその他のカチオン性剤である。適当な非イオン湿
潤剤の例としてエステル、脂肪酸、脂肪アルコール、脂
肪アミド、アルキルフェニルエーテルの各ポリフルキレ
ン誘導体及びその他の誘導体である。使用できる非イオ
ン湿潤剤は特に、サイズ用組成物中の油剤のff1Ik
を暴準にして40〜100%の範囲で有効であることが
示されたポリエチレングリコール600モノラウレート
である。組成物中に含有させ得るカチオン性剤としてセ
チル又はステアリルモノアミン塩酸又は酢酸、デシルア
ミン、ヘキサデシルアミン及びこれらの第二及び第三誘
導体、例えばドデシルメチルアミン及びこれらの塩が挙
げられる。トリメチルステアリルアンモニウムプロミド
及びクロリドといった第四級アンモニウム化合物及び一
般には、10個より多い、好ましくは12個又はそれよ
り多い炭素原子を有する正のT1+amを与えるように
水系中で解離するアミン化合物が使用できる。
潤剤とその他のカチオン性剤である。適当な非イオン湿
潤剤の例としてエステル、脂肪酸、脂肪アルコール、脂
肪アミド、アルキルフェニルエーテルの各ポリフルキレ
ン誘導体及びその他の誘導体である。使用できる非イオ
ン湿潤剤は特に、サイズ用組成物中の油剤のff1Ik
を暴準にして40〜100%の範囲で有効であることが
示されたポリエチレングリコール600モノラウレート
である。組成物中に含有させ得るカチオン性剤としてセ
チル又はステアリルモノアミン塩酸又は酢酸、デシルア
ミン、ヘキサデシルアミン及びこれらの第二及び第三誘
導体、例えばドデシルメチルアミン及びこれらの塩が挙
げられる。トリメチルステアリルアンモニウムプロミド
及びクロリドといった第四級アンモニウム化合物及び一
般には、10個より多い、好ましくは12個又はそれよ
り多い炭素原子を有する正のT1+amを与えるように
水系中で解離するアミン化合物が使用できる。
有用なその他のカップリング剤は強鉱酸の塩基性(ヒド
ロキシ含有)金属塩、例えばMA基基塩塩化クロム塩繕
性硫酸クロムなどである。これらの化合物はクロム、コ
バルト、ニッケル、銅及び鉛から成る群から選択される
3IIIi金属イオン、金属に結合した少なくとも1個
のヒドロキシル基及び金属に結合した、強鉱酸の少なく
とも1個のアニオンを有するもの(並びにこれらの化合
物の配愉錯体及びその混合物)である。
ロキシ含有)金属塩、例えばMA基基塩塩化クロム塩繕
性硫酸クロムなどである。これらの化合物はクロム、コ
バルト、ニッケル、銅及び鉛から成る群から選択される
3IIIi金属イオン、金属に結合した少なくとも1個
のヒドロキシル基及び金属に結合した、強鉱酸の少なく
とも1個のアニオンを有するもの(並びにこれらの化合
物の配愉錯体及びその混合物)である。
本発明の実施に用いられるその他の種類のカップリング
剤はWerner/lの錯化合物であり、クロムといっ
た3価の核原子がメタクリル酸といった有1Mに配位し
た、例えば塩化クロムのメタクリル′PaR1体である
。このカップリング剤は米国特許第2.611,718
号に記載されている。ビニルアルキルアミノ ルキル、チオアルカリール及びフェニルの各基を有する
その他のWerner型カップリング剤も本発明のサイ
ズ剤に加えるのに適している。これらの力ツブリング剤
の2種又は3種以上の混合物を用いてもよい。
剤はWerner/lの錯化合物であり、クロムといっ
た3価の核原子がメタクリル酸といった有1Mに配位し
た、例えば塩化クロムのメタクリル′PaR1体である
。このカップリング剤は米国特許第2.611,718
号に記載されている。ビニルアルキルアミノ ルキル、チオアルカリール及びフェニルの各基を有する
その他のWerner型カップリング剤も本発明のサイ
ズ剤に加えるのに適している。これらの力ツブリング剤
の2種又は3種以上の混合物を用いてもよい。
本発明において用いられる液体キャリヤーとして例えば
水が挙げられる。化学処理組成物中の水の檄がこの組成
物を有効な全固形分を有する水性化学処理組成物とする
。この固形分が水性化学処理組成物をガラス1IIfl
に塗布し得る粘度を与える。
水が挙げられる。化学処理組成物中の水の檄がこの組成
物を有効な全固形分を有する水性化学処理組成物とする
。この固形分が水性化学処理組成物をガラス1IIfl
に塗布し得る粘度を与える。
水性化学処理組成物の粘度は60℃以下で通常的0.6
〜約50センチボイスである。特に、水性化学処理粗生
物中に存在する水の吊は水性化学処理組成物の全固形(
非水性)分が水性化学処理組成物に対して約1〜約30
重量%、好ましくは約2〜約15重量%となるのに充分
な量である。
〜約50センチボイスである。特に、水性化学処理粗生
物中に存在する水の吊は水性化学処理組成物の全固形(
非水性)分が水性化学処理組成物に対して約1〜約30
重量%、好ましくは約2〜約15重量%となるのに充分
な量である。
本発明の水性化学処理組成物の適当な例はガラス繊維強
化プラスチックを製造するスプレーアップ法に用いられ
るガラス!INの製造に適した組成物である。その水性
化学処理組成物は皮膜を形成するように可塑化されたポ
リビニルアセテート皮膜形成ポリマーを含有し、その際
、ポリビニルアセテートはO〜−20℃、好ましくは一
10〜20’Cの範囲のガラス転移点を有する。水性化
学処理組成物はまた、脂肪酸油剤、メタクリレート−塩
化クロム及びγ(エチレンジアミン)プロピルトリメト
キシシランを含有する。サイズ剤混合物は固形分7〜7
.5重世%の配合及び約6.1〜6.5の範囲のpt+
を与えるに充分な聞の成分を含有する。約40〜60小
吊%の固形分を通常有する乳化重合ラテックスとして存
在する可塑化ポリビニルアセテート皮膜形成ポリマーは
水性化学処理組成物のポリビニルアセテート含量が水性
化学処理組成物の全固形分の約70〜90小吊%の範囲
となるように存在する。油剤は固形分の約4〜7重M%
の潰で通常存在し、カップリング剤は固形分の約2〜6
重量%の固で通常存在する。可塑化皮膜形成ポリマー以
外の、水性化学処理組成物の各成分に関する付加的情報
は、引用によって本明細書に組入れられる米国特許第3
,933.711号に記載されている。水性化学処理組
成物は米国特許第3.933.711@に記載の方法で
形成され、ガラス繊維に塗布される。
化プラスチックを製造するスプレーアップ法に用いられ
るガラス!INの製造に適した組成物である。その水性
化学処理組成物は皮膜を形成するように可塑化されたポ
リビニルアセテート皮膜形成ポリマーを含有し、その際
、ポリビニルアセテートはO〜−20℃、好ましくは一
10〜20’Cの範囲のガラス転移点を有する。水性化
学処理組成物はまた、脂肪酸油剤、メタクリレート−塩
化クロム及びγ(エチレンジアミン)プロピルトリメト
キシシランを含有する。サイズ剤混合物は固形分7〜7
.5重世%の配合及び約6.1〜6.5の範囲のpt+
を与えるに充分な聞の成分を含有する。約40〜60小
吊%の固形分を通常有する乳化重合ラテックスとして存
在する可塑化ポリビニルアセテート皮膜形成ポリマーは
水性化学処理組成物のポリビニルアセテート含量が水性
化学処理組成物の全固形分の約70〜90小吊%の範囲
となるように存在する。油剤は固形分の約4〜7重M%
の潰で通常存在し、カップリング剤は固形分の約2〜6
重量%の固で通常存在する。可塑化皮膜形成ポリマー以
外の、水性化学処理組成物の各成分に関する付加的情報
は、引用によって本明細書に組入れられる米国特許第3
,933.711号に記載されている。水性化学処理組
成物は米国特許第3.933.711@に記載の方法で
形成され、ガラス繊維に塗布される。
発明の好適態様
既述した標準的溶融技術を用いて、フッ素とホウ素とを
含有しない低T r o2ガラスバッチを溶融し、繊維
に形成する。リファイナーとこれに結合した前炉との出
口前の溶融ガラスは2550下(1399℃)であり、
この温度に平均8〜16時間維持されている。出口のこ
のガラスはぬか泡散が約12個/cjI3である。こう
して形成されたガラスから引かれた繊維はぬか泡散が1
C#3当り5個より少なく、次の化学組成を有する。
含有しない低T r o2ガラスバッチを溶融し、繊維
に形成する。リファイナーとこれに結合した前炉との出
口前の溶融ガラスは2550下(1399℃)であり、
この温度に平均8〜16時間維持されている。出口のこ
のガラスはぬか泡散が約12個/cjI3である。こう
して形成されたガラスから引かれた繊維はぬか泡散が1
C#3当り5個より少なく、次の化学組成を有する。
ガラス組成
成 分 組成物中の単量%S i O25
9 AI203 12.1 Fe203 0.2 CaO22,6 MCl0 3.4 N a 20 0−9Ti02
1.5 前記組成を有するガラス41維及びこの繊維を製造する
溶融ガラスを試験して種々の物理的性質を測定し、得ら
れた典型的な値を表1に示した。
9 AI203 12.1 Fe203 0.2 CaO22,6 MCl0 3.4 N a 20 0−9Ti02
1.5 前記組成を有するガラス41維及びこの繊維を製造する
溶融ガラスを試験して種々の物理的性質を測定し、得ら
れた典型的な値を表1に示した。
表 1
物理的性質
液相線温度(下) 2100軟化点
(下) 164G屈折率
157密 度
2.67L
O02粘度での温度(下) 2539LOg3
粘度での温度(’r’) 2281引張強ざ(
1)Si ) 500,000新規な
ガラス組成物から得られた性質は、液相線温度と10g
3.0の粘度に相当する温度との差が181°Fあるの
で、ガラスII雑形成の観点から優れている。繊維引取
り工程の闇に溶融ガラス内の結晶化を回避するために、
これら2つの温度間を安全範囲に維持することが望まし
い。本発明の好適なガラスは液相線温度とLOG3にお
ける温度との間のこの差を150下又はそれ以上に維持
している。このガラスの軟化点は典型的には1646°
と測定され、621ガラスの従来の測定lは1545°
「テアル。T i 02含mのaいlaMはもちろん、
本発明の好適組成物に比べてその液相線−粘度関係が望
ましくなく、したがって成形の間に一層の制御を必要と
する。
(下) 164G屈折率
157密 度
2.67L
O02粘度での温度(下) 2539LOg3
粘度での温度(’r’) 2281引張強ざ(
1)Si ) 500,000新規な
ガラス組成物から得られた性質は、液相線温度と10g
3.0の粘度に相当する温度との差が181°Fあるの
で、ガラスII雑形成の観点から優れている。繊維引取
り工程の闇に溶融ガラス内の結晶化を回避するために、
これら2つの温度間を安全範囲に維持することが望まし
い。本発明の好適なガラスは液相線温度とLOG3にお
ける温度との間のこの差を150下又はそれ以上に維持
している。このガラスの軟化点は典型的には1646°
と測定され、621ガラスの従来の測定lは1545°
「テアル。T i 02含mのaいlaMはもちろん、
本発明の好適組成物に比べてその液相線−粘度関係が望
ましくなく、したがって成形の間に一層の制御を必要と
する。
前記組成のガラスmeltはその成形の間に、アミン官
能性オルガノシランカップリング剤を含有した水性化学
処理組成物で処理される。水性化学処理組成物の組成は
次の通りである。
能性オルガノシランカップリング剤を含有した水性化学
処理組成物で処理される。水性化学処理組成物の組成は
次の通りである。
重!!i部(び)
好ましくはエポキシ化アセテート
NS−1971が唯一の皮膜形成
高分子量軟化剤である、もしくは
可塑化ポリビニルアセテート(皮
膜形成物質が水中56%固形分で、
ポリビニルアセテートホモポリマ 4500−と50
: 50又は33 : 67の割合で混合されてTg
が−10〜 一20℃の皮膜を与える) 1、 Volan (イソプロパツール中19%固形
分のメタクリル酸塩 化クロムの−erner錯体 3342、
γ(エチレンジアミン)プa ピルトリメトキシシランのメタ ノール溶液(40%(V/W) Z−6026226 3、カチオン性脂肪酸アミド (Emery 40460) 244
テトラエチレンペンタミンの ペラルゴン酸アミド(C−185A>112水(サイズ
剤10ガロンを与えるに十分な聞)酢酸−11Hを6.
3±0.2に調節するのに必要な最 1、 ’Volan E、1.DupontMの塩化
クロムのメタクリル酸錯体 2、2−6026− Dow Corning製のγ(
エチレンジアミン)トリメトキシシランのメタノール溶
液 3、 Emery 4046 D −En+ery I
ndustries製のカチオン性脂肪酸アミド 4、0−185 A −Imperial Chemi
calIndustrieslのテトラエチレンペンタ
ミンのペラルゴン酸アミド。
: 50又は33 : 67の割合で混合されてTg
が−10〜 一20℃の皮膜を与える) 1、 Volan (イソプロパツール中19%固形
分のメタクリル酸塩 化クロムの−erner錯体 3342、
γ(エチレンジアミン)プa ピルトリメトキシシランのメタ ノール溶液(40%(V/W) Z−6026226 3、カチオン性脂肪酸アミド (Emery 40460) 244
テトラエチレンペンタミンの ペラルゴン酸アミド(C−185A>112水(サイズ
剤10ガロンを与えるに十分な聞)酢酸−11Hを6.
3±0.2に調節するのに必要な最 1、 ’Volan E、1.DupontMの塩化
クロムのメタクリル酸錯体 2、2−6026− Dow Corning製のγ(
エチレンジアミン)トリメトキシシランのメタノール溶
液 3、 Emery 4046 D −En+ery I
ndustries製のカチオン性脂肪酸アミド 4、0−185 A −Imperial Chemi
calIndustrieslのテトラエチレンペンタ
ミンのペラルゴン酸アミド。
前記のサイズ剤は、エポキシ化ポリビニルアセテート、
ポリビニルアセテート及び可塑化ポリビニルアセテート
の各ディスパージョンを単独又は2種以上の混合物で使
用して、最終のサイズ剤溶液の容積となるように使用さ
れる水の約35%と混合して、JlMされる。次いでγ
(エチレンジアミン)プロピルトリメトキシシランを少
量の冷水と混合して混合タンクに加えた後、帯電防止剤
を添加する。カチオン性脂肪酸アミド及びテトラエチレ
ンペンタミンのペラルゴン酸アミドを高温水中で混合し
、攪拌を続けながらサイズ剤成分に加える。次いで、混
合タンクの内容物の最終容積の10ガロンまで希釈する
。次にpHを測定し、pH6,3±0.2に講酊するの
に充分な看の酢酸を加える。
ポリビニルアセテート及び可塑化ポリビニルアセテート
の各ディスパージョンを単独又は2種以上の混合物で使
用して、最終のサイズ剤溶液の容積となるように使用さ
れる水の約35%と混合して、JlMされる。次いでγ
(エチレンジアミン)プロピルトリメトキシシランを少
量の冷水と混合して混合タンクに加えた後、帯電防止剤
を添加する。カチオン性脂肪酸アミド及びテトラエチレ
ンペンタミンのペラルゴン酸アミドを高温水中で混合し
、攪拌を続けながらサイズ剤成分に加える。次いで、混
合タンクの内容物の最終容積の10ガロンまで希釈する
。次にpHを測定し、pH6,3±0.2に講酊するの
に充分な看の酢酸を加える。
成形用サイズ剤を混合した後、このサイズ剤を個々のガ
ラスlAl1Nにその成形の間に塗布する。サイズ剤は
、溶融ガラスを収容した電気加熱式白金合金ブツシュの
オリフィスから個々のガラス繊維が出た模に個々のIl
lに塗布され、また、サイズ剤はフィラメントが集合さ
れてストランドを形成する前に、米国特許第2.728
.972号に記載のようなローラ塗布機によってフィラ
メントに塗布される。繊維は6.OOOrpmの速度で
運転されているコレットに集められ、ローラ塗布機は約
145 rpiに維持される。成形パッケージは240
下で11時間又は同等の時間・温度関係で焼付けされ、
次いで適当なバルーンクリール上に置かれ、ロービング
ワインダーに巻かれて、成形の間に繊維上に塗布された
水性サイズ組成物の乾燥残留物を有するガラス繊維ロー
ビング製品を与える。ガラスm維上の乾燥残留物は裸ガ
ラスの重fi%基準で1.21〜1.61%の皮膜を示
す。本発明のサイズ剤をこの母を用いてサイズされたm
Mからつくられるロービングはスプレーアップ法による
ガラス繊維強化樹脂製品の製造に特に有効であった。
ラスlAl1Nにその成形の間に塗布する。サイズ剤は
、溶融ガラスを収容した電気加熱式白金合金ブツシュの
オリフィスから個々のガラス繊維が出た模に個々のIl
lに塗布され、また、サイズ剤はフィラメントが集合さ
れてストランドを形成する前に、米国特許第2.728
.972号に記載のようなローラ塗布機によってフィラ
メントに塗布される。繊維は6.OOOrpmの速度で
運転されているコレットに集められ、ローラ塗布機は約
145 rpiに維持される。成形パッケージは240
下で11時間又は同等の時間・温度関係で焼付けされ、
次いで適当なバルーンクリール上に置かれ、ロービング
ワインダーに巻かれて、成形の間に繊維上に塗布された
水性サイズ組成物の乾燥残留物を有するガラス繊維ロー
ビング製品を与える。ガラスm維上の乾燥残留物は裸ガ
ラスの重fi%基準で1.21〜1.61%の皮膜を示
す。本発明のサイズ剤をこの母を用いてサイズされたm
Mからつくられるロービングはスプレーアップ法による
ガラス繊維強化樹脂製品の製造に特に有効であった。
実施例
好適態様の組成物と同様のサイズ組成物を、ポリビニル
アセテート皮膜形成ポリマー用の外部可塑剤の醋をいろ
いろに変えて[Jした。各種の可塑剤量はいずれも可塑
化ポリビニルアセテートラテックスの乾燥皮膜に−1〜
−16℃の範囲のガラス転移点を与えた。さらに、ガラ
ス転移温度が0℃より高い可塑化ポリビニルアセテート
皮膜形成ポリマーを含有した3種の比較例のサイズ組成
物を1JItJした。また、エポキシ化ポリビニルアセ
テートを用いた好適態様のサイズ組成物を実施例4及び
5として調製した。実施例4A及び5Aとして、ポリビ
ニルアセテートホモポリマーとT。
アセテート皮膜形成ポリマー用の外部可塑剤の醋をいろ
いろに変えて[Jした。各種の可塑剤量はいずれも可塑
化ポリビニルアセテートラテックスの乾燥皮膜に−1〜
−16℃の範囲のガラス転移点を与えた。さらに、ガラ
ス転移温度が0℃より高い可塑化ポリビニルアセテート
皮膜形成ポリマーを含有した3種の比較例のサイズ組成
物を1JItJした。また、エポキシ化ポリビニルアセ
テートを用いた好適態様のサイズ組成物を実施例4及び
5として調製した。実施例4A及び5Aとして、ポリビ
ニルアセテートホモポリマーとT。
が−16℃の外部可塑化ポリビニルアセテートの67:
33の混合物を用いてサイズ剤を調製した。
33の混合物を用いてサイズ剤を調製した。
さらに、比較例1の様な2種の比較例をそれぞれ実施例
4と4八及び実施例5と5Aとともに行った。これらの
水性化学処理組成物を好適態様と同様のガラス組成を有
するガラス繊維に塗布した。
4と4八及び実施例5と5Aとともに行った。これらの
水性化学処理組成物を好適態様と同様のガラス組成を有
するガラス繊維に塗布した。
さらに、無可塑ポリビニルアセテートの水性化学処理組
成物を621ガラス11Mに塗布した。これらの各個の
ための配合、ガラス転移混成及びガラス組成を表2に示
す。
成物を621ガラス11Mに塗布した。これらの各個の
ための配合、ガラス転移混成及びガラス組成を表2に示
す。
表 2
実施例IA −16無ホウ素
実施例IB −16無ホウ素
実施例IC−16無ホウ素
実施例2 −1 無ホウ素比較例1
無可塑化 621ガラス比較例2 +1
0 無ホウ素比較例3A +2
無ホウ素比較例3B +2 無ホウ素
実施例4 +14 100%可溶性 無ホウ素実施
例4A67% +10℃ 無ホウ素33% −16℃ 実施例5+14100%可溶性 無ホウ素実施例5A
67% +10’CM&*’y素33% −16
℃ 表2の化学処理ガラス繊維を、スプレーアップ操作にお
ける良好な切断性を維持しながら化学処理ガラス繊維ス
トランドの柔軟性がどのように改善されるか試験を行っ
た。
無可塑化 621ガラス比較例2 +1
0 無ホウ素比較例3A +2
無ホウ素比較例3B +2 無ホウ素
実施例4 +14 100%可溶性 無ホウ素実施
例4A67% +10℃ 無ホウ素33% −16℃ 実施例5+14100%可溶性 無ホウ素実施例5A
67% +10’CM&*’y素33% −16
℃ 表2の化学処理ガラス繊維を、スプレーアップ操作にお
ける良好な切断性を維持しながら化学処理ガラス繊維ス
トランドの柔軟性がどのように改善されるか試験を行っ
た。
表3で行った試験はガラス![ロービングのスプレーア
ップ特性を測定するための、無充填剤樹脂系における実
際のスプレーアップ手順によってiqられたものである
。1〜5級は各試験特性を示し、1級をスプレー不能を
5級を優秀とした。装置及びポリエステル樹脂と触媒を
含む材料、試験片のFJIIとコンディショニングは同
じ様に行った。
ップ特性を測定するための、無充填剤樹脂系における実
際のスプレーアップ手順によってiqられたものである
。1〜5級は各試験特性を示し、1級をスプレー不能を
5級を優秀とした。装置及びポリエステル樹脂と触媒を
含む材料、試験片のFJIIとコンディショニングは同
じ様に行った。
ラミネートはマイラーフィルムで覆った平パネルのスプ
レーアップ用型を用いてつくった。所定の湿潤厚み、幅
及び長さの湿潤ラミネートを得た後、マイラーフィルム
を湿潤ラミネートを囲んで折り畳み、テープをかけ、ガ
ラス/I脂が加圧硬化用に収容されるようにした。スプ
レーアップ評価の間に一定に維持した条件は次の点であ
る:チョッパー圧力、ガラスがフィールド系に18%、
非フィールド系に28%得られるような樹脂圧力、樹脂
粘度、樹脂温度、メチルエチルケトン1%を送るような
触媒圧力、コツトとブレードの条件、約65〜75下と
相対湿度55〜65%に可能な限り一定とした周囲温度
と湿度。2級は不良、3級は可、4級は良好を意味する
。切断特性については、スプレーアップの闇の切断器易
性と切断ガラスの外観(良さとマツチドスティック)を
測定した。4級はガラスの長さがチョッパー設定値より
長いものが10%未満を意味し、3級はチョッパー設定
値より長いものが10〜15%であることを意味する。
レーアップ用型を用いてつくった。所定の湿潤厚み、幅
及び長さの湿潤ラミネートを得た後、マイラーフィルム
を湿潤ラミネートを囲んで折り畳み、テープをかけ、ガ
ラス/I脂が加圧硬化用に収容されるようにした。スプ
レーアップ評価の間に一定に維持した条件は次の点であ
る:チョッパー圧力、ガラスがフィールド系に18%、
非フィールド系に28%得られるような樹脂圧力、樹脂
粘度、樹脂温度、メチルエチルケトン1%を送るような
触媒圧力、コツトとブレードの条件、約65〜75下と
相対湿度55〜65%に可能な限り一定とした周囲温度
と湿度。2級は不良、3級は可、4級は良好を意味する
。切断特性については、スプレーアップの闇の切断器易
性と切断ガラスの外観(良さとマツチドスティック)を
測定した。4級はガラスの長さがチョッパー設定値より
長いものが10%未満を意味し、3級はチョッパー設定
値より長いものが10〜15%であることを意味する。
ガラスのファン形状は、ガラスが型表面に当たる前に樹
脂と混合するときのガラスの分布の尺度である。(樹脂
ファンの幅はこの性質に若干影響を及ぼす。)5級はガ
ラスが極めて良好に切断され、樹脂流の90%を!l維
が被覆することを意味し、4級は満足できる切断と樹脂
流の75%被覆を意味し、3級はガラスが切断されるが
、樹脂流の50%しか被覆することを意味する。
脂と混合するときのガラスの分布の尺度である。(樹脂
ファンの幅はこの性質に若干影響を及ぼす。)5級はガ
ラスが極めて良好に切断され、樹脂流の90%を!l維
が被覆することを意味し、4級は満足できる切断と樹脂
流の75%被覆を意味し、3級はガラスが切断されるが
、樹脂流の50%しか被覆することを意味する。
繊維脱落性は、材料がスプレーされているとぎ、樹脂流
から脱落する切断ガラスの尺度を示す。
から脱落する切断ガラスの尺度を示す。
(この性質には、静電気、湿度及び樹脂出口の角度が影
響する。)5級は樹脂流の下方にチョツプドガラスが認
められなかったことを意味し、4級は2%以下の繊維が
樹脂流から脱落することを意味し、3級は5〜10%の
繊維が樹脂流から脱落することを意味する。繊維飛散特
性はスプレーアップの間に周囲に認められる切断フィラ
メントの尺度である。この繊維はすべての接触個所、特
にチョッパーのガイドアイで顕著に認められる。この試
験で5級はスプレーの間に空中に存在する切断フィラメ
ントが全くないことを意味し、4級は極めて少数しか認
められないことを意味し、3級は中程度の量の切断フィ
ラメントが認められることを意味する。Jl維堆積性は
チョツプドガラス繊維が型表面に堆積する傾向の尺度で
ある。この特性が5級とは、チョツプドガラスがふんわ
りと良好に分布して平滑に堆積する場合であり、4級と
はごくわずかに乱れた堆積を示し、3級は中程度の乱れ
とふんわりさを示す。浸透特性はチョツプドガラスが圧
延されるときに樹脂がこのガラスに浸透する能力の尺度
である。ガラス含量はこの評価における各種ガラスの比
較の間は一定に保つ必要がある。5級はラミネート表面
に過剰の樹脂が存在することを示し、4級はラミネート
表面に中程度のωの樹脂が存在し、3級はごく受石の樹
脂しか表面に存在しないがガラスは全部被覆されている
ことを意味する。吸収特性はガラスが圧延直後に樹脂/
触媒を吸収する能力の尺度である。この特性の5級は硬
化後のラミネ中に乾燥ストランドがないことを示し、4
級はラミネートの硬化頓に、断面1m2当り5本の乾燥
ストランドか見えることを示し、3級は断面1m2当り
5〜20本の乾燥ストランドが見えることを示す。順応
特性はチョップトストランドが湾曲面に順応する又は円
滑に堆積する能力の尺度である。この特性の5級は圧延
模にラミネートからストランドを突出していないことを
示し、4級は圧延優に丸みの直線l「を当り3本のスト
ランドがラミネート中で立ち上っていることを示し、3
級は丸みの直線1ft当り4〜8本のストランドが立ち
上っていることを示す。スプリングバック特性は、ガラ
ス1itItが型表面から跳ね返る傾向の尺度である。
響する。)5級は樹脂流の下方にチョツプドガラスが認
められなかったことを意味し、4級は2%以下の繊維が
樹脂流から脱落することを意味し、3級は5〜10%の
繊維が樹脂流から脱落することを意味する。繊維飛散特
性はスプレーアップの間に周囲に認められる切断フィラ
メントの尺度である。この繊維はすべての接触個所、特
にチョッパーのガイドアイで顕著に認められる。この試
験で5級はスプレーの間に空中に存在する切断フィラメ
ントが全くないことを意味し、4級は極めて少数しか認
められないことを意味し、3級は中程度の量の切断フィ
ラメントが認められることを意味する。Jl維堆積性は
チョツプドガラス繊維が型表面に堆積する傾向の尺度で
ある。この特性が5級とは、チョツプドガラスがふんわ
りと良好に分布して平滑に堆積する場合であり、4級と
はごくわずかに乱れた堆積を示し、3級は中程度の乱れ
とふんわりさを示す。浸透特性はチョツプドガラスが圧
延されるときに樹脂がこのガラスに浸透する能力の尺度
である。ガラス含量はこの評価における各種ガラスの比
較の間は一定に保つ必要がある。5級はラミネート表面
に過剰の樹脂が存在することを示し、4級はラミネート
表面に中程度のωの樹脂が存在し、3級はごく受石の樹
脂しか表面に存在しないがガラスは全部被覆されている
ことを意味する。吸収特性はガラスが圧延直後に樹脂/
触媒を吸収する能力の尺度である。この特性の5級は硬
化後のラミネ中に乾燥ストランドがないことを示し、4
級はラミネートの硬化頓に、断面1m2当り5本の乾燥
ストランドか見えることを示し、3級は断面1m2当り
5〜20本の乾燥ストランドが見えることを示す。順応
特性はチョップトストランドが湾曲面に順応する又は円
滑に堆積する能力の尺度である。この特性の5級は圧延
模にラミネートからストランドを突出していないことを
示し、4級は圧延優に丸みの直線l「を当り3本のスト
ランドがラミネート中で立ち上っていることを示し、3
級は丸みの直線1ft当り4〜8本のストランドが立ち
上っていることを示す。スプリングバック特性は、ガラ
ス1itItが型表面から跳ね返る傾向の尺度である。
この跳ね返りが通常起るのはガラス繊維塊が硬いストラ
ンドを有するかガラス繊維塊の吸収性が悪い場合である
。この特性で5級は欠陥が存在しないことを示し、4級
は5inの断面に約1/2102以下の面積が存在する
ことを示し、3級は同じ面積に1〜31/2 in2が
存在することを示す。空気閉じ込めと圧延性(r、o、
)はスプレー直後のガラス繊維の圧延され易さの尺度で
ある。これは閏じ込められた気泡のために空気除去に伴
う問題点を反映する。
ンドを有するかガラス繊維塊の吸収性が悪い場合である
。この特性で5級は欠陥が存在しないことを示し、4級
は5inの断面に約1/2102以下の面積が存在する
ことを示し、3級は同じ面積に1〜31/2 in2が
存在することを示す。空気閉じ込めと圧延性(r、o、
)はスプレー直後のガラス繊維の圧延され易さの尺度で
ある。これは閏じ込められた気泡のために空気除去に伴
う問題点を反映する。
この特性の5級はラミネート中に見分けられる空気が存
在せずに容易に圧延されることを示し、4級は圧延によ
って除去できるわずかの空気が閉じ込められていること
を示し、3級は圧延によって除去できないわずかの空気
がmじ込められていることを示す。垂直維持性はガラス
繊維がスプレーアップ後に105°の垂直面との接触を
雑持し、型表面から脱落又は剥漣しない傾向の尺度であ
る。
在せずに容易に圧延されることを示し、4級は圧延によ
って除去できるわずかの空気が閉じ込められていること
を示し、3級は圧延によって除去できないわずかの空気
がmじ込められていることを示す。垂直維持性はガラス
繊維がスプレーアップ後に105°の垂直面との接触を
雑持し、型表面から脱落又は剥漣しない傾向の尺度であ
る。
(25〜30%未充填、15〜18%充填のガラス分が
維持されるべきである。)この特性で5級はラミネート
が硬化するまでガラスII mが移動しないことを示し
、4級は硬化までラミネートが1/8″より大きい移動
をしないことを示し、3級は硬化の間にラミネートが1
/8”〜1/2″移動することを示す。
維持されるべきである。)この特性で5級はラミネート
が硬化するまでガラスII mが移動しないことを示し
、4級は硬化までラミネートが1/8″より大きい移動
をしないことを示し、3級は硬化の間にラミネートが1
/8”〜1/2″移動することを示す。
表3かられかる通り、Tgが0℃より低い又はTgが0
℃より高い場合に溶解度が100%である可塑化された
皮膜形成ポリマーと共に、アミノ官能性オルガノシラン
カップリング剤で化学処理した無ホウ素ガラス繊維を用
いると、ロービングから切断したストランドの合計等級
が改善される。
℃より高い場合に溶解度が100%である可塑化された
皮膜形成ポリマーと共に、アミノ官能性オルガノシラン
カップリング剤で化学処理した無ホウ素ガラス繊維を用
いると、ロービングから切断したストランドの合計等級
が改善される。
米国特許第3,933,711@の化学処理法で処理さ
れたホウ素含有ガラス繊維621ガラスである比較例1
の合計等級は48である。比較例2は米国特許第3.9
33.711号の場合と同様の化学処理法で処理された
無ホウ素ガラス!I帷を示し、合計性能値は38に低下
している。比較例3Aと38はTgが0℃より高い皮膜
形成ポリマーを無ホウ素ガラス繊維の化学処理に用いた
場合、合計性能値が39と45の間であることを示して
いる。表3の各実施例は、無ホウ素ガラス繊維の化学処
理に用いられる皮膜形成ポリマーが0℃より低いか、0
℃より大きい場合には溶解度が100%であると、44
〜47の範囲の合計性能値を与え、この値はホウ素含有
ガラス繊維の48に近いことを示している。
れたホウ素含有ガラス繊維621ガラスである比較例1
の合計等級は48である。比較例2は米国特許第3.9
33.711号の場合と同様の化学処理法で処理された
無ホウ素ガラス!I帷を示し、合計性能値は38に低下
している。比較例3Aと38はTgが0℃より高い皮膜
形成ポリマーを無ホウ素ガラス繊維の化学処理に用いた
場合、合計性能値が39と45の間であることを示して
いる。表3の各実施例は、無ホウ素ガラス繊維の化学処
理に用いられる皮膜形成ポリマーが0℃より低いか、0
℃より大きい場合には溶解度が100%であると、44
〜47の範囲の合計性能値を与え、この値はホウ素含有
ガラス繊維の48に近いことを示している。
第1図は本発明において軟化剤として有用な皮膜形成ポ
リマーの組合せの三次元プロットである。
リマーの組合せの三次元プロットである。
Claims (22)
- (1)化学処理ガラス繊維のストランドであつて、 a)低又は無ホウ素含有ガラス繊維及び b)ほぼ連続皮膜としてガラス繊維上に存在する、化学
処理組成物の低水分残留物 からなり、前記組成物が 1)有効カツプリング剤量のアミン官能性オルガノシラ
ンカツプリング剤、 2)低水分残留物に約30℃〜−20℃の範囲のガラス
転移温度を与え、0℃より高いTgを有する残留物はさ
らに有機溶剤に対して60%より高い溶解度を有し、T
gの高い残留物ほどそれに対応して溶解度が高いように
、キヤリヤー分散性、乳化性又は可溶性軟化剤から本質
的になる群から選択される、有効軟化剤量の軟化剤及び 3)化学処理組成物をガラス繊維に塗布するための有効
量のキヤリヤー を含有すること、 を特徴とする前記ストランド。 - (2)低又は無ホウ素含有ガラス繊維がアルカリ金属・
酸化アルミニウム・シリカガラスから形成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のストランド
。 - (3)化学処理組成物中に軟化剤がキヤリヤー中で可溶
性、分散性又は乳化性の少なくとも1種の皮膜形成ポリ
マーとして存在し、この皮膜形成ポリマーが内部又は外
部可塑化によつて30℃〜−20℃の範囲のガラス転移
温度を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のストランド。 - (4)皮膜形成ポリマーがフタル酸エステルによつて外
部可塑化されたポリビニルアセテートであることを特徴
とする特許請求の範囲第3項記載のストランド。 - (5)キヤリヤーが水であり、水性化学処理組成物の固
形分を1〜30重量%の範囲とする量で存在する特許請
求の範囲第1項記載のストランド。 - (6)アミン官能性オルガノシランカツプリング剤がモ
ノアミノ官能性及びポリアミノ官能性オルガノシラン及
びこれらの混合物からなる群から選択されることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のストランド。 - (7)化学処理組成物中に非シラン有機カツプリング剤
が有効カツプリング剤量で存在することを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のストランド。 - (8)化学処理組成物中に、カチオン性繊維油剤、非イ
オン性繊維油剤及びこれらの混合物からなる群から選択
される繊維油剤が存在することを特徴とする特許請求の
範囲1項記載のストランド。 - (9)ガラス繊維上に存在する、化学処理組成物の低水
分残留物の量が約0.01〜約5重量%LOIの範囲で
あり、ストランドの含水量が約1〜約12重量%の範囲
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のス
トランド。 - (10)皮膜形成ポリマーが、内部又は外部可塑化によ
つて30°〜−20℃の範囲のTgを有するようにいず
れも変性されたポリビニルアセテートのホモポリマーと
コポリマー、ポリビニルアルコール、飽和及び不飽和ポ
リエステル、エポキシ、フエノールアルデヒド樹脂、メ
ラミンアルデヒド樹脂、ポリアクリレート、ポリメタク
リレート及び前記の様に変性されたポリマーの混合物か
らなる群から選択されることを特徴とする特許請求の範
囲第3項記載のストランド。 - (11)化学処理ガラス繊維であつて、 a)低又は無ホウ素含有ガラス繊維及び b)化学処理組成物の低水分残留物 からなり、 前記組成物が 1)約30℃〜約−20℃の範囲のTgを有する、水に
可溶性、乳化性又は分散性の皮膜形成ポリマーであつて
、約0℃より高いTgを有するポリマーはさらにスチレ
ン及びアセトンからなる群から選択される有機溶剤に対
して約60%より高い溶解度を有し、Tgの高いポリマ
ーほどそれに対応して溶解度が高く、有効皮膜形成量で
存在する少なくとも1種のポリマー、 2)モノアミノ官能性及びポリアミノ官能性オルガノシ
ラン及びこれらの混合物から選択される、有効カツプリ
ング剤量のアミン官能性オルガノシランカツプリング剤
、 3)カチオン性及び非イオン性油剤及びそれらの混合物
から選択される、有効油剤量の繊維油剤及び 4)約1〜約30重量%の固形分を有する化学処理剤を
ガラス繊維に塗布するための有効量の水を含有すること
、 を特徴とする化学処理ガラス繊維。 - (12)低又は無ホウ素含有ガラス繊維がアルカリ金属
・酸化アルミニウム・シリカガラスから形成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の化学処
理ガラス繊維。 - (13)皮膜形成ポリマーが、内部又は外部可塑化によ
つて30°〜−20℃の範囲のTgを有するようにいず
れも変性されたポリビニルアセテートのホモポリマー及
びコポリマー、エポキシ、フエノールアルデヒド樹脂、
メラミンアルデヒド樹脂、ポリアクリレート、ポリメタ
クリレート及びこれらの変性ポリマーの混合物からなる
群から選択されることを特徴とする特許請求の範囲第1
1項記載の化学処理ガラス繊維。 - (14)存在する皮膜形成ポリマーが、第1図に従つて
エポキシ・ポリビニルアセテートコポリマー単独使用の
場合のY値より大きいy値を有するように混合されたエ
ポキシ化ポリビニルアセテートコポリマ、可塑化ポリビ
ニルアセテート及びポリビニルアセテートであることを
特徴とする特許請求の範囲第13項記載の化学処理ガラ
ス繊維。 - (15)アミン官能性オルガノシランカツプリング剤が
、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−エチレ
ンジアミンアルキルトリアルコキシシラン、N−β(ア
ミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
及びメチル[2−(γ−トリメトキシシリルプロピルア
ミノ)エチル−アミノ]3−プロピオネートからなる群
から選択されることを特徴とする特許請求の範囲第11
項記載の化学処理ガラス繊維。 - (16)繊維油剤が、酸基が4〜24個の炭素を有する
飽和又は不飽和脂肪酸アミド、脂肪酸とポリアルキレン
ポリアミンとを閉環形成条件下で反応させて生成される
u−アルキル−N−アミドアルキルイミダゾリンを含む
アルキルイミダゾリン誘導体及び、エステル、脂肪酸、
脂肪アルコール、脂肪アミド、アルキルフエノールエー
テル及び水素化植物油の各ポリアルキレン誘導体を含む
非イオン性油剤からなる群から選択されることを特徴と
する特許請求の範囲第11項記載の化学処理ガラス繊維
。 - (17)切断可能な化学処理ガラス繊維であつて、 a)アルカリ金属、酸化アルミニウム・シリカガラスか
ら形成された低又は無ホウ素含量のガラス繊維及び b)水以外に水性化学処理組成物の重量%として存在す
る成分を有する、水性化学処理組成物の低水分残留物 からなり、前記組成物が 1)約0℃より低いTgを有するように可塑化されたポ
リビニルアセテート皮膜形成ポリマー及びエポキシポリ
ビニルアセテートコポリマー単独又はポリビニルアセテ
ートとの混合物からなる群から選択される皮膜形成ポリ
マーであつて、約70〜約90重量%の範囲で存在する
少なくとも1種の皮膜形成ポリマー、 2)約1〜7重量%の範囲の脂肪酸アミド油剤、 3)約1〜6重量%の範囲のγ−エチレンジアミンアル
キルトリアルコキシシラン、 4)約2〜約6重量%の量のビニル含有ハロゲン化クロ
ムカップリング剤 を含有すること、そして、水性化学処理組成物が約4よ
り大きい酸性域pHと約10〜30重量%の固形分を有
することを特徴とする切断可能な化学処理ガラス繊維。 - (18)低又は無ホウ素含有ガラス繊維が、SiO_2
58〜60%、Al_2O_3 11〜13%、Ca
O 21〜23%、MgO 2〜4%、TiO_21〜
1.8%及び、Na_2Oと酸化カリウムとからなる群
から選択される、約1%までのアルカリ金属酸化物から
本質になる組成を有し、全ての%がガラス繊維組成物の
重量に対するものである特許請求の範囲第17項記載の
切断可能な化学処理ガラス繊維。 - (19)3種の全てのビニルアセテート皮膜形成ポリマ
ーの混合物が、第1図に従つてエポキシポリビニルアセ
テートコポリマー単独使用の場合のy値より大きいy値
を有する割合で存在することを特徴とする特許請求の範
囲第17項記載の切断可能な化学処理ガラス繊維。 - (20)水性化学処理組成物のpHが約6.1〜約6.
5であることを特徴とする特許請求の範囲第17項記載
の切断可能なガラス繊維。 - (21)ガラス繊維上の低水分残留物の量が約0.1〜
約5重量%LOIの範囲であり、前記残留物の含水量が
約1〜約15重量%の範囲であることを特徴とする特許
請求の範囲第17項記載の切断可能なガラス繊維。 - (22)ガンロービングスプレーアツプ操作により、特
許請求の範囲第17項記載の化学処理ガラス繊維を切断
する方法であつて、 a、特許請求の範囲第14項記載の連続ガラス繊維スト
ランドをロービングとして切断用ガンに供給すること、 b、切断用ガンから出るチヨツプトガラス繊維ストラン
ドが噴霧マトリツクス樹脂と接触するようにした切断用
ガン内で特許請求の範囲第14項記載の連続ガラス繊維
ストランドを切断すること及び c、チヨツプトガラス繊維と噴霧マトリツクス樹脂とを
成形用型に付着させること からなることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US71087A | 1987-01-06 | 1987-01-06 | |
| US710 | 1995-06-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63176341A true JPS63176341A (ja) | 1988-07-20 |
| JPH0625003B2 JPH0625003B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=21692697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63000591A Expired - Lifetime JPH0625003B2 (ja) | 1987-01-06 | 1988-01-05 | 低ホウ素含有又は無ホウ素のガラス繊維及びそのストランド |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0275541A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0625003B2 (ja) |
| CA (1) | CA1335771C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005054326A (ja) * | 2003-08-06 | 2005-03-03 | Doshisha | 天然繊維強化高分子系複合材料の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5904797A (en) * | 1996-02-12 | 1999-05-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Adhesion improvement with methylacrylate-chromium complexes and poly(vinyl alcohol) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4413085A (en) * | 1978-08-21 | 1983-11-01 | Ppg Industries, Inc. | Storage stable polyolefin compatible non-crosslinking size for fiber glass strands |
| US4457970A (en) * | 1982-06-21 | 1984-07-03 | Ppg Industries, Inc. | Glass fiber reinforced thermoplastics |
| US4542106A (en) * | 1983-12-19 | 1985-09-17 | Ppg Industries, Inc. | Fiber glass composition |
-
1987
- 1987-12-07 CA CA000553704A patent/CA1335771C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-23 EP EP87119163A patent/EP0275541A1/en not_active Ceased
-
1988
- 1988-01-05 JP JP63000591A patent/JPH0625003B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005054326A (ja) * | 2003-08-06 | 2005-03-03 | Doshisha | 天然繊維強化高分子系複合材料の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0625003B2 (ja) | 1994-04-06 |
| EP0275541A1 (en) | 1988-07-27 |
| CA1335771C (en) | 1995-06-06 |
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