BR0210465B1

BR0210465B1 - fio de vidro revestido de uma composição de encolamento, composição de encolamento, e, placa compósita.

Info

Publication number: BR0210465B1
Application number: BRPI0210465-2A
Authority: BR
Inventors: Michel Gonthier; Dino Lombino
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2012-01-24
Also published as: UA75414C2; FR2826359B1; RU2294903C2; CA2450909A1; CN1518527A; SK15292003A3; MXPA03011651A; ZA200309284B; EP1397320A1; ATE342242T1; JP2004530805A; BR0210465A; CN1309671C; ES2274063T3; DE60215343D1; EP1397320B1; WO2003000611A1; RU2004101415A; US20070122617A1; JP4354805B2

Description

"FIO DE VIDRO REVESTIDO DE UMA COMPOSIÇÃO DE ENCOLAMENTO, COMPOSIÇÃO DE ENCOLAMENTO, E, PLACA COMPÓSITA"

A invenção refere-se a fios de vidro revestidos com uma composição de encolamento destinados a reforçar matérias orgânicas do tipo polímero, às composições de encolamento utilizadas para revestir estes fio e os compósitos que contêm estes fios.

Os fios de vidro utilizados para o reforço em geral são produzidos industrialmente partindo de filetes de vidro fundido que escoam dos múltiplos orifícios de uma fieira. Estes filetes são estirados mecanicamente sob a forma de filamentos contínuos, depois são reunidos em fios de base que são em seguida coletados, por exemplo por bobinagem sobre um suporte em rotação. Antes de sua união, os filamentos são revestidos com uma composição de encolamento por passagem sobre um dispositivo adaptado tal como rolos de aplicação de revestimento.

Verifica-se que a composição de encolamento é essencial para diversas funções. A princípio ela representa um papel por ocasião da fabricação dos fios protegendo os filamentos de vidro da abrasão que se produz quando estes últimos provocam um atrito a alta velocidade sobre as peças que servem para guiá-los e coletá-los. Em seguida, a composição de encolamento permite conferir coesão ao fio criando ligações entre os filamentos que o constituem o que o torna mais íntegro e por isso facilita a sua manipulação. A composição de encolamento representa igualmente um papel primordial na fabricação de materiais compósitos à base de polímeros reforçados por fios de vidro favorecendo o molhamento e a impregnação destes fios pelo polímero que apresenta geralmente o aspecto de uma resina fluida.

As matérias a serem reforçadas podem integrar os fios de vidro sob diferentes formas: fios contínuos ou cortados, tecidos, placas de fios contínuos ou cortados. Os compósitos destinados a serem utilizados como placas translúcidas para paredes e telhados são geralmente reforçados por fios de vidro cortados que têm um comprimento de aproximadamente 50 mm, até mais. Estas placas podem especialmente ser obtidas por um processo que consiste cortar fios de vidro provenientes de um ou de diversos enrolamentos acima de uma esteira que transporta o leito de resina de polímero destinada a impregnar os fios, esta resina tendo a consistência apropriada (por exemplo líquida, semi-líquida ou pastosa) e sendo capaz de se polimerizar.

Este processo, simples e modulável ao mesmo tempo em relação à resina e à densidade dos fios no tapete, é particularmente adaptado à fabricação de placas translúcidas, planas e onduladas, à base de polímero termicamente endurecível da família dos poliésteres, dos ésteres de vinila, dos acrílicos, dos fenólicos ou dos epóxi. As propriedades exigidas para este tipo de placa são um belo aspecto, tão poucos fios visíveis quanto possível (especialmente o que se denominam "fios brancos"), boas propriedades mecânicas, eventualmente uma boa resistência ao envelhecimento em relação às intempéries e, no caso de placas translúcidas, um bom nível de translucidez.

A qualidade dos compósitos obtidos por este processo depende amplamente das propriedades fornecidas pelos fios de vidro e pelo encolamento que os reveste. Especialmente, procuram-se composições de encolamento que permite que o fio se abra no momento do corte a fim que ele possa cair sobre a esteira transportadora de maneira regular.

Os fios revestidos destas composições de encolamento devem igualmente poder ser facilmente molhados ou impregnados prontamente (ou seja na superfície dos filamentos que constituem o fio) pela resina. Se a impregnação for imperfeita, há o risco de as bolhas de ar serem aprisionadas na resina e de os fios apresentarem um aspecto branco leitoso que os torna visíveis através da placa, daí um aspecto final menos belo e uma alteração da transparência.

E igualmente desejado que as composições de encolamento permitam um emprego rápido, em particular que os fios possam ser impregnados em um período de tempo relativamente curto, da ordem de 5 a 15 segundos, que é imposto para produzir estes materiais compósitos em condições industriais.

Enfim, é necessário que as placas possuam propriedades mecânicas de reforço apropriadas ao uso ao qual se destinam, em particular uma boa resistência à ruptura em tração.

Porém além disso, se a composição de encolamento deve permitir que o fio se abra, ela deve mantê-lo suficientemente íntegro para evitar que ele não se rompa no momento do corte. A ruptura do fio provoca a liberação dos filamentos que o constituem e estes filamentos têm tendência a se aglomerar e a formar "flocos". A presença de flocos apresenta dois grandes inconvenientes: primeiramente, ela perturba o bom funcionamento do dispositivo de corte e em seguida ela cai em aglomerados sobre o tapete o que prejudica a qualidade da impregnação e consequentemente a da placa.

Observa-se portanto que tais composições são difíceis de se ajustar pois as propriedades visadas são freqüentemente pouco compatíveis umas com as outras e que por isso é necessário procurar o melhor compromisso.

Já foram propostos fios de vidro que possam ser utilizados como reforços em materiais compósitos à base de polímeros, em particular para formar elementos perfilados ou placas translúcidas. Estes fios são revestidos de uma composição de encolamento aquosa que compreende geralmente pelo menos um agente de encolamento associado a outros agentes úteis em matéria de encolamento, tais como lubrificantes, agentes de acoplamento, antiestáticos, etc.

Na US-A- 4.752.527, a composição de encolamento proposta compreende um poliéster à base de bisfenol A (denominado "poliéster do tipo bisfenol A") como agente colante, um agente de acoplamento, um lubrificante e um agente antiestático. O teor de sólidos na composição é de 1 a 30% em peso.

Na US-A- 5.219.656, descreve-se um encolamento que compreende como agente colante um poliéster do tipo bisfenol A ou um epóxi, um agente de acoplamento, um lubrificante e um composto alílico, em particular um cianurato de trialila. A presença deste último composto na superfície dos fios de vidro permite obter um material compósito que conserva seu caráter translúcido durante mais tempo.

Na US-A- 5.242.958 e na US-A- 5.604.270, o agente colante é um epóxi utilizado sozinho ou em combinação com um poliéster do tipo bisfenol A, um poliuretano, um poliuretano de uréia um poliéster uretano ou um poliéter uretano. A composição também compreende um agente de acoplamento e um lubrificante.

Foi proposto igualmente utilizar como agente colante compostos insaturados que apresentem um grau de insaturação determinado com o objetivo de controlar a velocidade de impregnação dos fios de vidro.

Assim, na US-A- 4.789.593, a composição de encolamento contém um poliéster epoxidado ou um epóxi esterificado que compreende menos de 1,5 dupla ligação alifática por mol e que apresenta uma proporção do número de insaturações alifáticas para o número de insaturações aromáticas inferior a 0,1, assim como um lubrificante e um agente de acoplamento.

Na US-A- 6.139.958, o agente colante é um poliéster do tipo bisfenol A ou um epóxi esterificado por um ou diversos ácidos graxos que contêm menos de 1,4 dupla ligação alifática por mol e possui uma proporção do número de insaturações alifáticas para o número de insaturações aromáticas inferior a 0,1 e é utilizado em mistura com um poliacetato de vinila. A composição compreende igualmente um agente de acoplamento, um lubrificante e um agente antiestático.

O papel do poliéster nas composições que acabam de ser apresentadas é de melhorar a capacidade do fio de vidro de ser molhado ou impregnado pela resina, o que permite obter uma placa que tenha um nível de translucidez muito elevado. Nada resta a respeito disto a não ser que os fios revestidos destes encolamentos têm uma capacidade de se abrir no momento do corte que permanece medíocre e que o seu emprego não é inteiramente satisfatório.

A invenção tem por objetivo adaptar fios de vidro revestidos com uma composição de encolamento que, ao mesmo tempo que permite obter placas compósitas translúcidas de belo aspecto, contenham poucos fios visíveis e apresentem boas propriedades mecânicas, sejam mais fáceis de se empregar especialmente por causa de sua abertura melhorada por ocasião do corte. Como foi indicado anteriormente, com efeito é essencial que os fios cortados possam se distribuir regularmente sobre a esteira transportadora e formar um tapete homogêneo, isento de aglomerados de fios e capaz de ser impregnado rapidamente pela resina.

Estes objetivos são alcançados pela presente invenção que tem por objetivo fios de vidro revestidos com uma composição de encolamento, essencialmente aquosa, esta composição sendo caracterizada pelo fato de que ela associa pelo menos um poliuretano (aqui a seguir representada "A") e pelo menos um poliéster (aqui a seguir representado "B"), em uma proporção ponderai de A/B inferior a 3.

Na presente invenção, por "fios de vidro revestidos com uma composição de encolamento" entendem-se fios de vidro "que foram revestidos com uma composição de encolamento que compreende uma...", ou seja não apenas os fios de vidro revestidos com a composição em questão tais como obtidos na saída imediata da (ou das) peça (s) de encolamento, mas também estes mesmos fios depois que eles foram submetidos um ou diversos outros tratamentos, por exemplo uma (ou umas) etapa (s) de secagem, para eliminar a água e o ou os eventuais solventes presentes na composição e/ou de polimerizar/reticular certos constituintes da dita composição.

Sempre no contexto da invenção, por "fios" é preciso entender os fios de base provenientes da reunião sob a fieira de um grande número de filamentos e os produtos derivados destes fios, especialmente as reuniões destes fios de base em feixes. Tais reuniões podem ser obtidas enrolando-se simultaneamente diversos enrolamentos de fios de base, depois reunindo-se os mesmos em mechas que são bobinadas sobre um suporte em rotação. Isto pode ser igualmente feixes "diretos" de designinação (ou massa lineica) equivalente ao dos feixes reunidos, obtidos pela reunião de filamentos, diretamente sob a fieira e o enrolamento sobre um suporte em rotação.

Ainda de acordo com a invenção, por "composição de encolamento, essencialmente aquosa", entende-se uma composição que contém pelo menos 90% em peso de água, de preferência pelo menos 93% e melhor ainda de 94 a 96%, pelo menos um agente lubrificante e pelo menos um agente de acoplamento.

De acordo com um modo de realização preferido da invenção, os fios de vidro são revestidos de uma composição de encolamento cujo poliuretano apresenta uma massa molecular inferior a 20000 daltons e de preferência compreendida entre 4000 e 14000 daltons.

De preferência, o poliuretano é escolhido entre os poliuretanos obtidos por reação de pelo menos um poliisocianato e de pelo menos um poliol com cadeia alifática e/ou cicloalifática.

De acordo com um outro modo de realização da invenção, os fios de vidro são revestidos com uma composição de encolamento cujo poliéster é escolhido entre os poliésteres obtidos por reação de um polialquileno glicol e de um ácido carboxílico e/ou de um anidrido carboxílico. De preferência o poliéster resulta da reação de polialquileno glicol com o anidrido itálico e o anidrido maleico.

Verifica-se que a associação do poliuretano A e do poliéster B é vantajosa para formar fios de vidro que apresentem uma abertura ao corte melhorada. Foi constatado que o poliuretano, mesmo sendo capaz de ligar os fios entre si, possui um caráter suficientemente flexível para não colar os filamentos de maneira demasiadamente forte. Em vista disso, a abertura do fio por ocasião do corte se encontra melhorada. Descobriu-se que um baixo teor de poliuretano na composição de encolamento basta para obter o efeito procurado.

De maneira geral, obtêm-se resultados totalmente satisfatórios quando se associa (m) o (s) poliuretano (s) A com o (s) poliéster (es) B em uma proporção ponderai de A/B inferior ou igual a 3, de preferência compreendido entre 0,05 e 2 e melhor ainda compreendido entre 0,25 e 1,5. Verifica-se que uma proporção de A/B inferior ou igual a 1 é particularmente vantajosa pois permite ao mesmo um fácil emprego por ocasião da fabricação de placas e uma melhoria das propriedades das placas obtidas, especialmente no nível da resistência à ruptura em tração.

Foi verificado que os fios de vidro revestidos com uma composição de encolamento que associam um poliuretano resultante da reação de pelo menos um poliisocianato e de pelo menos um poliol com cadeia alifática e/ou cicloalifática e um poliéster obtido por reação de polialquileno glicol e de anidrido itálico e maleico são particularmente interessantes para a fabricação visada de placas compósitas translúcidas.

De acordo com a definição dada anteriormente, a composição de encolamento que reveste os fios de vidro compreende pelo menos um agente lubrificante cujo papel consiste especialmente em proteger os fios contra a abrasão mecânica por ocasião de sua fabricação e em torna rígido o fio. A associação de diversos lubrificantes permite especialmente adaptar a velocidade de impregnação dos fios pela resina. O agente lubrificante é geralmente escolhido entre os compostos catiônicos hidrossolúveis tais como as polialquilenoimidas e os compostos não iônicos do tipo ésteres de ácidos graxos e de polialquileno glicol ou polioxialquileno tal como o monolaurato de polietileno glicol ou do tipo amidas graxas e de polioxialquileno tais como as amidas de sebo hidrogenado e de polioxietileno. De preferência, utiliza-se uma polietilenoimida.

De acordo com a definição dada anteriormente, a composição de encolamento que reveste os fios de vidro compreende pelo menos um agente de acoplamento escolhido entre os compostos que contêm um ou diversos grupos orgânicos funcionais, por exemplo um grupo acrilóxi, metacrilóxi, glicidóxi ou amino. De preferência, o agente de acoplamento é um silano e melhor ainda um alcoxissilano que compreende pelo menos um grupo citado antes. Preferem-se os metacriloxissilanos tais como o gama-metacriloxipropiltrimetoxissilano e os aminossilanos tais como o cloridrato de N-benzialminoetilpropil amônio trimetoxissilano.

De maneira vantajosa, a composição compreende pelo menos dois agentes de acoplamento dos quais um pelo menos é um silano que contém pelo menos uma função acrílica ou metacrílica e o outro é um silano que contém pelo menos uma função amina.

Os fios de vidro revestidos com a composição de encolamento de acordo com a invenção apresentam uma perda ao fogo inferior a 1,5%, de preferência compreendida entre 0,45 e 0,8% e melhor ainda entre 0,45 e 0,65%.

O mais freqüentemente, os fios de vidro de acordo com a invenção se apresentam sob a forma de enrolamentos de fios de base que se submetem a um tratamento térmico. Este tratamento é destinado essencialmente a eliminar a água e os solventes fornecidos pela composição de encolamento e, se for o caso, a obter a reticulação dos grupos reativos dos agentes colantes. As condições do tratamento dos enrolamentos podem variar de acordo com a massa do enrolamento. Em geral, a secagem é realizada a uma temperatura da ordem de 110 a 140°C durante várias horas, de preferência 12 a 18 horas.

Como já foi dito, os fios de base assim obtidos são geralmente extraídos do enrolamento e reunidos com diversos outros fios de base em uma mecha que é em seguida enrolada sobre um suporte rotativo para formar um feixe. Foi constatado que a aplicação de uma composição que contém um agente antiestático catiônico do tipo sal de amônio quaternário sobre os fios permite evacuar as cargas elétricas geradas por ocasião do corte. Assim, depositando-se a composição citada anteriormente sobre os fios de base, após extração do enrolamento e reunião para formar a mecha, melhora-se notavelmente a distribuição dos fios cortados e o aspecto da placa final. De preferência, revestem- se os fios com uma composição aquosa que contenha 20 a 35% e de preferência da ordem de 25% em peso de cloreto de cocotrimetil amônio. A taxa de deposição sobre os fios é geralmente de 0,01 a 0,05% e de preferência da ordem de 0,03%.

Os fios revestidos com a composição de encolamento de acordo com a invenção, se for o caso da composição descrita no parágrafo anterior, podem ser constituídos de vidro de qualquer natureza para tanto que ele seja capaz de conversão em fibra, por exemplo de vidro E, C, R e preferencialmente de vidro E.

Estes mesmos fios são constituídos de filamentos cujo diâmetro pode variar em uma ampla medida, por exemplo de 9 a 16 μm e de preferência 11 a 13 μm.

De maneira vantajosa, os fios têm uma designinação compreendida entre 15 e 60 tex e melhor ainda da ordem de 30 tex. Por este motivo, mesmo quando se utilizam filamentos de diâmetro relativamente elevado, o fio permanece capaz de ser cortado formando um tapete regular e de ser impregnado rapidamente pela resina o que permite ter um excelente reforço ao mesmo tempo conservando o caráter translúcido da placa compósita.

Um outro objetivo da invenção refere-se à composição de encolamento que pode revestir os ditos fios de vidro, cuja composição é caracterizada pelo fato de que ela compreende:

• pelo menos um poliuretano A

• pelo menos um poliéster B

• pelo menos um agente lubrificante

• pelo menos um agente de acoplamento

• e água,

a proporção ponderai de A/B sendo inferior a 3.

De preferência, a composição de encolamento compreende:

• 0,5 a 5% em peso de poliuretano A • 1,5 a 5,85% em peso de poliéster B

• 0,02 a 0,04% em peso de agente lubrificante

• 0,10 a 0,33%) em peso de agente de acoplamento

• e pelo menos 90% de água.

Um primeiro grupo de composições de encolamento particularmente preferido compreende:

• 2 a 5% em peso de poliuretano A

• 3,65 a 5,85%) em peso de poliéster B

• 0,02 a 0,04%) em peso de agente lubrificante

• 0,10 a 0,33%) em peso de agente de acoplamento

• e pelo menos 90% de água.

Um segundo grupo de composições de encolamento particularmente preferido compreende:

• 0,65 a 1,65%) em peso de poliuretano A

• 1,60 a 2,60% em peso de poliéster B

• 0,02 a 0,04% em peso de agente lubrificante

• 0,10 a 0,33% em peso de agente de acoplamento

• e pelo menos 90% de água.

De preferência, a composição de encolamento compreende pelo menos 93%> em peso de água e melhor ainda pelo menos 94%.

De maneira particularmente preferida, a composição apresenta uma proporção ponderai de A/B compreendida entre 0,05 e 2 e melhor ainda compreendida entre 0,25 e 1,5.

E possível introduzir outros constituintes como aditivos na composição de encolamento. A título de exemplos aditivos, pode-se citar:

- os agentes antiestáticos orgânicos, tais como os sais de amônio quaternário alcoxilados catiônicos ou inorgânicos, tais como o cloreto de cromo ou de um metal alcalino ou alcalino terroso, especialmente de lítio ou de magnésio, - os agentes de reticulação tais como os monômeros, dímeros, trímeros ou oligômeros de melamina-formol e os compostos N-metilolados.

- os agentes antioxidantes tais como os fenóis estericamente impedidos, as diarilaminas, os tioésteres, as quinonas e os fosfatos.

Neste caso, o teor total destes aditivos não excede geralmente 0,5% em peso da composição, de preferência 0,2%.

O extrato seco da composição de encolamento está geralmente compreendido entre 2 e 10%, de preferência 2 e 5% e vantajosamente da ordem de 3%.

Um objetivo da invenção refere-se ainda às placas compósitas que compreende, os fios de vidro revestidos com a composição de encolamento. Tais placas compreendem pelo menos um material polimérico termicamente endurecível, de preferência um poliéster, um éster de vinila, um acrílico, uma resina fenólica ou epóxi e fios de vidro dos quais tudo ou parte é constituída de fios de vidro de acordo com a invenção. A taxa de vidro no seio do compósito está geralmente compreendida entre 20 e 40% em peso e de preferência entre 25 e 35%. A espessura da placa pode variar em uma ampla medida, por exemplo de 0,5 a 3 mm e de preferência de 1 a 2 mm. Além do baixo teor de fios visíveis e de seu caráter translúcido, as placas de acordo com a invenção são interessantes pelo fato de que elas apresentam uma melhor resistência à ruptura em tração como indicado nos exemplos de realização que se seguem e que permitem ilustrar a invenção, sem todavia limitá-la.

Neste exemplos, as propriedades relativas ao fio revestido com a composição de encolamento e à placa compósita que incorpora o fio são medidas como a seguir:

- a perda ao fogo, em %, é medida nas condições da norma ISO 1887.

- os flocos e a tensão do fio são medidas fazendo-se passar o fio sobre um dispositivo constituído de 8 empecilhos, à velocidade de 50 m/minuto. O dispositivo é colocado em um local condicionado a 20°C e 50% de umidade relativa.

Define-se a quantidade de flocos pela quantidade de fibrilas, em mg, obtida após passagem de 1 kg de fio. A tensão do fio, expressa em g, é representativa do comportamento do fio por ocasião de seu emprego ulterior, especialmente a sua capacidade de se enrolar. Um fio que apresenta uma tensão superior a aproximadamente 2000 g não é geralmente satisfatório pois ele se presta dificilmente ao corte e à tendência a se desfazer o que prejudica a qualidade do tapete. Com efeito, um tal fio produz uma quantidade de flocos abundante que se acumula no nível do cortador e cai em aglomerados sobre o tapete.

- a resistência à tração do fio é medida nas condições da norma ISO 3341. Ela é expressa em g/30 tex.

- a pegajosidade (ou tendência à colagem) é determinada por meio de um dispositivo que compreende um sistema de arraste do fio a uma velocidade constante (6 m/minuto), uma polia metálica de aço cromado duro, ligada a um contrapeso de 70 g, sobre a qual desliza o fio. A tensão do fio sobre a polia é medida continuamente sobre 60 m de fio. O valor médio da tensão, expresso em g, corresponde à pegajosidade.

- a densidade de cargas eletrostáticas é obtida cortando-se o fio livremente desenrolado (sem nenhum empecilho) por meio de um cortador dotado de duas lâminas (comprimento de corte: 50 mm; pressão sobre o rolo bigorna: 5 kg) colocado em um recinto a 20°C de sob uma umidade relativa de 20%. O fio cortado é recuperado em um receptáculo metálico equipado de uma gaiola de Faraday. A densidade de cargas acumuladas durante o corte é expressa em nanoCoulomb por grama de fio (nC/g).

- a abertura do corte permite avaliar a qualidade da dispersão do fio cortado. Determina-se a mesma cortando-se o fio com a ajuda de um cortador (Schmit e Heinzman; velocidade de corte: 110 rpm; comprimento do fio cortado: 50 mm) acima de uma esteira transportadora que passa a uma velocidade de 15 m/minuto, o corte sendo efetuado em condições higrométricas controladas (20°C; 50% de umidade relativa). Obtém-se um feltro (massa: aproximadamente 15 g) do qual se conta o número de fios aglomerados que apresentam a forma de tora (bloco) (2400 tex), de pequenos blocos (300 a 2400 tex) e de blocos colados (60 a 300 tex). A abertura no corte é fornecida pela relação a seguir:

abertura no corte = 5 χ (número de toras) + 2 χ (número de pequenos blocos) + 1 χ (número de blocos colados) na qual 5, 2 e 1 são os coeficientes de ponderação que refletem a importância dos fios na aplicação visada.

- a velocidade de impregnação a 50 e 100% é medida da seguinte maneira:

Impregna-se uma pré-forma de fios cortados (200 mm χ 200 mm; aproximadamente 50 g) previamente depositada sobre uma folha de Mylar® pela resina constituída de:

- resina poliéster não tixotrópica 120 g (Norsodine S 2010 V comercializada por Cray Valley)

- acelerador (NL 51 P comercializado por Akzo Nobel) 0,12 g

- catalisador (Butanox M 50 comercializado por Akzo Nobel) 1,2 g

Após ter depositado a resina sobre a pré-forma, dispões por cima uma grade que define quadrados de 200 mm de lado e de 28 mm de entre-eixo e conta-se o número de quadrados impregnados pela resina em função do tempo. A velocidade de impregnação é definida pelo tempo necessário para se obter uma impregnação da pré-forma a 50% e a 100%.

- a translucidez da placa compósita que incorpora os fios revestidos da composição de encolamento assim como a presença de fios brancos no seio desta placa são avaliados visualmente sobre uma placa realizada da seguinte maneira:

Impregna-se uma pré-forma de fios cortados (200 mm χ 200 mm; aproximadamente 33 g) previamente depositada sobre uma folha de Mylar® pela resina de composição seguinte:

- resina 3080 LA (comercializada por Cray Valley) 90 g

- estireno 9 g

- catalisador LUPEROX k2 (comercializado por Elf Atochem) 1 g

- acelerador NL 51 P (comercializado por AKZO Nobel) 0,5 g

A pré-forma impregnada é recoberta com uma folha de Mylar® depois ela é submetida a uma operação de eliminação de bolhas por passagem de um rolo adaptado antes de ser polimerizado em uma estufa (gradiente de temperatura: 85°C a 130°C em 7 minutos).

• Para o teste de translucidez, a pré-forma é obtida partindo de fios provenientes de um feixe. A translucidez é observada de acordo com uma escala que vai de 1 a 5 (translucidez do vidro para vidraça).

• Para o teste dos fios brancos, a pré-forma é obtida partindo de fios provenientes da parte externa de um enrolamento de fio de base que tenha sido submetido ao tratamento térmico. A presença de fios brancos é observada segundo uma escala que vai de 1 (fios muito numerosos visíveis) a 5 (nenhum fio visível).

- A resistência à tração da placa, em MPa, é medida nas condições da norma ISO 527-4, a placa sendo fabricada de acordo com a norma ISO 1268.

EXEMPLO 1

Prepara-se uma composição de encolamento que compreende (em % em peso):

• poliuretano alifático e/ou cicloalifático não iônico(1) 2,00 (massa molecular: 14.000 daltons; solução aquosa a 33% de matéria ativa)

• poliéster insaturado não iônico(2) (solução aquosa a 45% de matéria ativa) 5,85

• lubrificante: polietilenoimida(3) 0,25

• silano(4) 0,23

• silano aminado(5) 0,10 • ácido acético a 90% 0,015

• águaqsp 100

A proporção ponderai de A/B é igual a 0,25.

A preparação da composição de encolamento é realizada da seguinte maneira:

Procede-se à hidrólise dos grupos metóxi dos silanos (4) e (5) por adição de ácido em uma solução aquosa destes silanos mantida sob agitação. Introduzem-se em seguida os outros constituintes da composição de encolamento, sempre sob agitação e ajusta-se o pH a um valor de 5,0 + 0,3 se necessário.

O extrato seco da composição assim preparada é igual a 3% em peso.

A composição de encolamento é utilizada para revestir, de maneira conhecida, filamentos de vidro E de aproximadamente 12 |im de diâmetro estirados partindo de filetes de vidro fundido que se escoam dos 2400 orifícios de uma fieira, os filamentos sendo em seguida reunidos sob forma de enrolamento de fios de base de designinação igual a 30 tex.

O enrolamento é em seguida seco a 13 0°C durante 12 horas. Sobre os fios de base extraídos do enrolamento e reunidos em feixes constituídos de 80 fios de base, aplica-se uma solução aquosa antiestática a 25% em peso de cloreto de cocotrimetil amônio (6) (taxa depositada a seco: 0,03%).

As propriedades do fio desenrolado partindo do feixe e da placa que incorpora este fio são fornecidas na tabela 1.

EXEMPLO 2

Procede-se nas condições do exemplo 1 modificado pelo fato de que o teor de poliuretano e de poliéster é o seguinte (em % em peso):

• poliuretano alifático/cicloalifático não iônico(1) 3,45

• poliéster insaturado não iônico(2) 4,80

A proporção ponderai de A/B é igual a 0,538. O extrato seco da composição é igual a 3% em peso. As propriedades do fio assim obtido e da placa que incorpora este fio são fornecidas na tabela 1.

EXEMPLO 3

• poliuretano alifático/cicloalifático não iônico(1) 5,00

• poliéster insaturado não iônico(2) 3,65

A proporção ponderai de A/B é igual a 1.

O extrato seco da composição é igual a 3% em peso. As propriedades do fio assim obtido e da placa que incorpora este fio são fornecidas na tabela 1.

EXEMPLO 4 (COMPARATIVO)

• poliuretano alifático/cicloalifático não iônico(1) 8,00

• poliéster insaturado não iônico(2) 1,45

A proporção ponderai de A/B é igual a 4.

O extrato seco da composição é igual a 3,2% em peso. As propriedades do fio assim obtido e da placa que incorpora este fio são fornecidas na tabela 1. EXEMPLO 5

Procede-se nas condições do exemplo 1 modificado pelo fato de que os constituintes a seguir estão presentes na composição à razão de (em % em peso):

• poliuretano alifático/cicloalifático não iônico(1) 3,45

• poliéster insaturado não iônico(2) 4,80

• silano aminado(5) 0,20

EXEMPLO 6

• poliuretano alifático/cicloalifático não iônico(,) 5,00

• poliéster insaturado não iônico(2) 3,65 silano aminado(5) 0,20

• lubrificante: polietileno imida(3) 0,040

A proporção ponderai de A/B é igual a 0,538.

EXEMPLO 7 (COMPARATIVO)

Procede-se nas condições do exemplo 1 modificado pelo fato de que a composição é isenta de poliuretano alifático/cicloalifático não iônico (1) e contém 7,3% em peso de poliéster insaturado não iônico(2).

O extrato seco da composição é igual a 3,8% em peso. As propriedades do fio assim obtido e da placa que incorpora este fio são fornecidas na tabela 1.

EXEMPLO 8 (COMPARATIVO)

Procede-se nas condições do exemplo 1 modificado pelo fato de que a composição é isenta de poliéster insaturado não iônico (2) e contém 10% em peso de poliuretano alifático/cicloalifático não iônico

O extrato seco da composição é igual a 3,8% em peso. As propriedades do fio assim obtido e da placa que incorpora este fio são fornecidas na tabela 1. <table>table see original document page 19</column></row><table> Lendo-se a tabela 1, constata-se que os fios de vidro dos exemplos 1 a 3, 5 e 6 de acordo com a invenção apresentam uma boa abertura no corte e permitem obter uma placa compósita que tem ao mesmo tempo uma boa translucidez e poucos fios brancos. Este nível de desempenho é superior ao dos fios revestidos com um encolamento que contém um poliéster (exemplo 7), especialmente em termo de abertura no corte ou que contém um único poliuretano (exemplo 8) que conduz a um número elevado de fios brancos.

Verifica-se também que os fios de acordo com a invenção são de realização mais fácil do que os fios atualmente propostos para a aplicação visada, especialmente os fios revestidos com um encolamento à base de uma mistura de poliéster e de epóxi (exemplo Cl) ou de poliéster sozinho (exemplo C3).

Os fios de acordo com a invenção conduzem também a um melhor aspecto da placa, especialmente no que se refere ao número de fios brancos, em relação aos fios que são mais particularmente convenientes para a fabricação das placas visadas, tais como os fios do exemplo C2 revestidos com um encolamento à base de poliacetato de vinila. Comparados a estes mesmos fios, os fios de acordo com a invenção permitem também obter uma melhor resistência à ruptura em tração.

Os fios revestidos com a composição de encolamento que associa um poliuretano e um poliéster em uma proporção ponderai igual ou inferior a 1,5, de preferência inferior ou igual a 1, são notáveis pelo fato de que eles possuem ao mesmo tempo uma excelente abertura no corte (inferior a 30) e propriedades de reforço elevadas (especialmente uma resistência à tração pelo menos igual a 100 MPa) conservando ao mesmo tempo uma translucidez e um número de fios visíveis totalmente satisfatórios para a aplicação visada.

(1) comercializado sob a referência "Neoxil® 8200A" pela empresa DSM

(2) comercializado sob a referência "Filco® 350" pela empresa COIM

(3) comercializado sob a referência "Emery® 6760" pela empresa DSM

(4) comercializado sob a referência "Silquest® A-174" pela empresa WITCO CORPORATION

(5) comercializado sob a referência "Silquest® A-1128" pela empresa WITCO CORPORATION

(6) comercializado sob a referência "Arquad® C35" pela empresa AKZO NOBEL CHEMICALS"

Claims

1. Fio de vidro revestido de uma composição de encolamento compreendendo a associação de pelo menos um poliuretano A e de pelo menos um poliéster B, onde o poliuretano Aeo poliéster B estão presentes na composição de encolamento numa proporção ponderai de A/B menor ou igual a 1,5, preferencialmente menor ou igual a 1,0, caracterizado pelo fato de que o fio de vidro tem uma abertura no corte inferior a 30.

2. Fio de vidro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o poliuretano A tem uma massa molecular inferior a 20.000 daltons, de preferência compreendida entre 4.000 e 14.000 daltons.

3. Fio de vidro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o poliuretano é escolhido entre os poliuretanos obtidos por reação de pelo menos um poliisocianato e de pelo menos um poliol com cadeia alifática e/ou cicloalifática.

4. Fio de vidro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o poliéster B é escolhido entre os poliésteres obtidos por reação de um polialquileno glicol e de um ácido carboxílico e/ou de um anidrido carboxílico.

5. Fio de vidro de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o poliéster resulta da reação de polialquileno glicol com o anidrido itálico e com o anidrido maleico

6. Fio de vidro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a composição também compreende pelo menos um agente de acoplamento e/ou pelo menos um agente lubrificante.

7. Fio de vidro de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o agente de acoplamento é um composto que contém um ou diversos grupos orgânicos funcionais acrilóxi, metacrilóxi, glicidóxi ou amino.

8. Fio de vidro de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o agente de acoplamento é um silano, especialmente um alcoxissilano.

9. Fio de vidro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que apresenta uma perda ao fogo inferior a 1,5%.

10. Fio de vidro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que é constituído de filamentos que têm um diâmetro que varia de 9 a 16 μηι.

11. Fio de vidro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que apresenta uma designinação compreendida entre 15 e 60 tex.

12. Composição de encolamento destinada a revestir os fios de vidro conforme definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, compreendendo: pelo menos um poliuretano A; pelo menos um poliéster B; pelo menos um agente lubrificante; pelo menos um agente de acoplamento; e, água, onde o poliuretano Aeo poliéster B estão presentes na composição de encolamento numa proporção ponderai de A/B menor ou igual a 1,5, preferencialmente menor ou igual a 1,0, caracterizado pelo fato de que a composição de encolamento proporciona uma abertura no corte inferior a 30 para o fio de vidro revestido com a mesma.

13. Composição de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de compreender: 2 a 5% em peso de poliuretano A; 3,65 a 5,85% em peso de poliéster B; 0,02 a 0,04% em peso de agente lubrificante; 0,10 a 0,33% em peso de agente de acoplamento; e, pelo menos 90% de água.

14. Composição de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de compreender: 0,65 a 1,65% em peso de poliuretano A; e, 1,60 a -2,60% em peso de poliéster B.

15. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações -12 a 14, caracterizada pelo fato de que apresenta um extrato seco compreendido entre 2 e 10% em peso.

16. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações - 12 a 15, caracterizada pelo fato de compreender também pelo menos um agente antiestático e/ou um agente de reticulação e/ou um agente oxidante.

17. Placa compósita que compreende pelo menos um material polimérico termicamente endurecível e fios de vidro de reforço, caracterizada pelo fato de que os fios de vidro de reforço são constituídos por fios de vidro conforme definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, onde o poliuretano Aeo poliéster B estão presentes na composição de encolamento numa proporção ponderai de A/B menor ou igual a 1,5, preferencialmente menor ou igual a 1,0, tendo os fios de vidro de reforço uma abertura no corte inferior a 30.

18. Placa compósita de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o material polimérico é escolhido entre os poliésteres, os ésteres de vinila, os acrílicos, as resinas fenólicas e as epóxi.

19. Placa compósita de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 ou 18, caracterizada pelo fato de que apresenta uma resistência à ruptura em tração superior a 100 MPa.