CZ294887B6 - Vysoce rozpustná apretační kompozice pro vlákna - Google Patents

Vysoce rozpustná apretační kompozice pro vlákna Download PDF

Info

Publication number
CZ294887B6
CZ294887B6 CZ19994355A CZ435599A CZ294887B6 CZ 294887 B6 CZ294887 B6 CZ 294887B6 CZ 19994355 A CZ19994355 A CZ 19994355A CZ 435599 A CZ435599 A CZ 435599A CZ 294887 B6 CZ294887 B6 CZ 294887B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fibers
weight
composition according
film
finish
Prior art date
Application number
CZ19994355A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ435599A3 (cs
Inventor
Willy Henri Piret
Original Assignee
Owens Corning Composites S.P.R.L.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Owens Corning Composites S.P.R.L. filed Critical Owens Corning Composites S.P.R.L.
Publication of CZ435599A3 publication Critical patent/CZ435599A3/cs
Publication of CZ294887B6 publication Critical patent/CZ294887B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/32Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/326Polyureas; Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/06Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
    • C08J5/08Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials glass fibres
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933Coated or with bond, impregnation or core
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2938Coating on discrete and individual rods, strands or filaments
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2964Artificial fiber or filament

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

Vysoce rozpustná apretační kompozice pro úpravu skelných vláken, použitelných pro vyztužování polymerních materiálů, obsahuje první filmotvornou složku, obsahující termoplastický polyuretan na bázi polyéteru, vytvořený z nasyceného nesíťujícího polyéteru, druhou filmotvornou složku, obsahující kopolymer vinylacetátu a glycidyl metakrylátu, nebo směs kopolymeru vinylacetátu a glycidyl metakrylátu s homopolymerem vinylacetátu, silanové pojivové činidlo, a vodu. Použití skelných vláken, povlečených vysoce rozpustnou apretační kompozicí, umožňuje výhodnou výrobu málo pigmentovaných nebo nepigmentovaných tvarovaných součástí se zlepšeným povrchovým vzhledem a stejnoměrnou barvou.ŕ

Description

(57) Anotace:
Vysoce rozpustná apretační kompozice pro úpravu skelných vláken, použitelných pro vyztužování polymerních materiálů, obsahuje první filmotvomou složku, obsahující termoplastický polyuretan na bázi polyéteru, vytvořený z nasyceného nesíťujícího polyéteru, druhou filmotvomou složku, obsahující kopolymer vinylacetátu a glycidyl metakiylátu, nebo směs kopolymerů vinylacetátu a glycidyl metakrylátu s homopolymerem vinylacetátu, silanové pojivové činidlo, a vodu. Použití skelných vláken, povlečených vysoce rozpustnou apretační kompozicí, umožňuje výhodnou výrobu málo pigmentovaných nebo nepigmentovaných tvarovaných součástí se zlepšeným povrchovým vzhledem a stejnoměrnou barvou.
C0
CZ 294887 Β
Vysoce rozpustná apretační kompozice pro vlákna
Oblast techniky
Vynález se týká vysoce rozpustné apretační kompozice pro použití na vlákna, zejména na skelná vlákna, která se používají jako výztužná vlákna pro aplikace v kompozitech pro tvarování z fólií a v kompozitech pro objemové tvarování výlisků. Použití takovéto apretační kompozice poskytuje výsledné tvarované součásti hladký, stejnoměrný vzhled.
Dosavadní stav techniky
V oboru je dobře známo použití skelných vláken jako výztužných vláken pro polymemí materiály jako jsou kompozity vytvořené postupy tvarování kompozit z fólií (SMC, Sheet Molding Compound) a objemového tvarování výlisků z kompozit (BMC, Bulk Molding Compound). Takovéto kompozity se tvarují za použití výztužných skelných vláken, která poskytují rozměrovou stabilitu a vynikající mechanické vlastnosti výsledných kompozit. Skelná vlákna například poskytují rozměrovou stabilitu, neboť se nesrážejí ani neprotahují vlivem atmosférických podmínek. Kromě toho mají skelná vlákna vysokou pevnost v tahu, tepelnou odolnost, odolnost proti vlhku a vysokou tepelnou vodivost.
Skelná vlákna se zpravidla vyrábí přiváděním skla v roztaveném stavu do rozvlákňovací nádobky s vývody, tažením vláken z nádobky a shromažďováním vláken v chuchvalcích či pramenech. Apretační kompozice nebo chemická úprava, která se zpravidla aplikuje na vlákna po vytažení z nádobky, chrání vlákna proti lámání během následujícího zpracování a zlepšuje kompatibilitu vláken s pryskyřicí matrice, která se má vyztužovat. Apretované prameny se zpravidla navíjejí na cívečnici, shromažďují, suší a pak se soukají spolu do nepřetržitého přástu. Během soukání se na pramen aplikuje antistatický povlak. Poté se přást seká a uvádí do styku s pryskyřicí matrice při tvarování kompozit z fólií nebo objemovém tvarování výlisků z kompozit.
Typické apretační kompozice mohou obsahovat pojivová Činidla, filmotvomé složky, lubrikanty, emulgátory, nebo antistatická činidla, rozpuštěná nebo dispergovaná (ve formě emulze nebo disperze) ve vodě. Některá organická rozpouštědla obvykle používaná pro emulgaci nebo dispergaci fílmotvomých složek apretačních kompozic pro tvarování kompozit z fólií (SMC), jako styren a xylen, jsou hořlavá a představují požární a zdravotní riziko. Zpravidla se v apretačních kompozicích také používá chlorid lithný jako antistatické činidlo, ten však nepříznivě ovlivňuje účinek a je tedy nežádoucí. V souladu s tím je žádoucí používat apretační kompozice, která nevyužívá nežádoucích organických rozpouštědel ani halogenidů kovů.
Také je žádoucí používat apretační kompozice, která poskytuje hladký povrch výsledné vytvarované součásti. Například v patentovém spise US 4 338 233 je popisována vodná apretační kompozice pro skelná vlákna, která poskytuje hladký povrch výsledné vytvarované součásti. Tyto apretační kompozice však mají nízkou rozpustnost, neboť obsahují jeden nebo více zesíťovatelných fílmotvomých polymerů, které se po zesíťování stávají nerozpustnými. Takovéto apretační kompozice s nízkou rozpustností jsou žádoucí pro použití v automobilech nebo aplikacích ve třídě A, kde se výsledné kompozitní součásti natírají. Apretační kompozice s nízkou rozpustností však je nežádoucí pro aplikace, kde se vlákna používají v nepigmentovaných nebo málo pigmentovaných dílech deskového tvaru, které se dále nenatírají, neboť vlákenné prameny zůstávají ve tvarovaném kompozitu integrální, tj. vlákna nedefíbrují. Vlákenná kostra je pak ve výsledné tvarované součásti viditelná.
Při výrobě konstrukčních, málo pigmentovaných nebo nepigmentovaných součástí je třeba, aby apretační kompozice byla vysoce rozpustná, aby se jednotlivá vlákna dostatečně dispergovala
- 1 CZ 294887 B6 nebo smáčela pryskyřicí tvořící matrici. To podporuje snadnější defibraci vlákenných pramenů, nebo lámání pramenů, což snižuje nápadnost vláken a zlepšuje tak stejnoměrnost a hladký vzhled výsledného kompozitu. To podporuje také zvětšení rozhraní mezi jednotlivými vlákny a pryskyřicí matrice a má za následek lepší mechanické vlastnosti, které jsou požadovány pro konstrukční aplikace.
V souladu s tím existuje potřeba zlepšené apretační kompozice, která má vysokou rozpustnost, a je snadno vyrobitelná a aplikovatelná na vlákna. Dále existuje potřeba zlepšené apretační kompozice, která zlepšuje vzhled povrchu nepigmentovaných nebo málo pigmentovaných součástí, vytvořených postupy tvarování z fólií a objemového tvarování výlisků, a která neobsahuje rozpouštědla nežádoucí z hlediska životního prostředí nebo halogenidy kovů.
Podstata vynálezu
Tyto požadavky jsou splněny předloženým vynálezem, který poskytuje zlepšenou apretační kompozici pro skelná a neskelná vlákna, používaná pro vyztužení polymerních materiálů. Apretační kompozice je vysoce rozpustná, avšak rozpouští se pomalu, což napomáhá defibraci vláken během zpracování. Ta pak snižuje viditelnost vláken ve výsledné tvarované součásti, přičemž poskytuje homogennější zbarvení a povrchový vzhled. Vysoce rozpustná apretura také zlepšuje tok těsta do forem při aplikacích vstřikovacího lisování, jak bude ještě blíže objasněno.
Apretační kompozice je kromě toho v podstatě prostá organických rozpouštědel, škodlivých pro životní prostředí, a halogenidových solí kovů.
Podle jednoho aspektu vynález poskytuje vysoce rozpustnou apretační kompozici pro úpravu skelných vláken, použitelných pro vyztužování polymerních materiálů. Apretační kompozice obsahuje:
(a) první filmotvomou složku, obsahující termoplastický polyuretan na bázi polyéteru, vytvořený z nasyceného nesíťujícího polyéteru, (b) druhou filmotvomou složku, obsahující (i) kopolymer vinylacetátu a glycidyl metakrylátu, nebo (ii) směsi kopolymeru vinylacetátu a glycidyl metakrylátu s homopolymerem vinylacetátu, (c) silanové pojivové činidlo, a (d) vodu.
Apretační kompozice má s výhodou rozpustnost ve styrenu, toluenu nebo acetonu alespoň 70 %, a s výhodou od 70 % do 90 %.
Filmotvomý polyuretan v apretační kompozici je s výhodou ve formě aniontové nebo neiontové disperze. Polyuretan udržuje vysokou rozpustnost apretační kompozice a představuje lineární polymer vytvořený z nasyceného polyéteru, který se nesíťuje. Polyuretan má dále elastomemí vlastnosti, takže propůjčuje vláknům měkkost, přičemž je činí méně křehkými a zlepšuje styk vláken se zařízením během zpracování.
Zde je nutno poznamenat, že v evropském patentovém spise EP 0 897 376 (založeném na mezinárodní patentové přihlášce WO 97/42129) je popisována apretační kompozice pro použití na skelných vláknech, která je obecně podobná, jako apretační kompozice podle tohoto vynálezu.
-2 CZ 294887 B6
Avšak na rozdíl od termoplastických polyuretanů na bázi polyéteru, které obsahuje první filmotvorná složka apretační kompozice podle tohoto vynálezu, obsahuje apretační kompozice podle shora uvedeného patentového spisu nasycené termoplastické polyuretany na bázi polyesteru jako první fílmotvomou složku.
Druhou fílmotvomou složkou v apretační kompozici podle tohoto vynálezu může být kopolymer vinylacetátu a glycidyl metakrylátu. Tento kopolymer má s výhodou hmotnostně průměrnou molekulovou hmotnost (Mw) od 50 000 do 150 000, například od 90 000 do 100 000. Alternativně může druhá filmotvorná složka obsahovat směs kopolymeru vinylacetátu a glycidyl to metakrylátu s homopolymerem vinylacetátu. Homopolymer může s výhodou nahrazovat až 80 % hmotnostních obsahu kopolymemí pevné látky v kompozici. Jak polyuretan a kopolymer, tak směs polyuretanu a kopolymeru s homopolymerem mají funkci ochrany skelných vláken proti poškození během zpracování a propůjčují jim kompatibilitu s pryskyřicí matrice.
Silanové pojivové činidlo je s výhodou zvoleno ze skupiny, obsahující aminosilany, reakční produkty aminosilanů a maleinanhydrid vinylsilany, ureido-silany, a jejich směs.
Apretační kompozice může také s výhodou zahrnovat činidlo pro nastavení pH, jako například kyselinu octovou. Apretační kompozice má s výhodou pH od 4 do 6.
Množství přísad apretační kompozice vyjádřené v hmotnostních procentech vztažených na pevnou látku, může být 5 až 60 % první filmotvomé složky, 40 až 95 % druhé filmotvomé složky, a 1 až 10 % pojivového činidla.
Podle výhodného provedení je první filmotvorná složka (termoplastický polyuretan na bázi polyéteru) přítomna, v hmotnostních procent vztažených na pevnou látku, v množství od 10 do 40 %, druhá filmotvorná složka je přítomna, v hmotnostních procentech vztažených na pevnou látku, v množství od 60 do 85 %, a silanové pojivové činidlo je přítomno, v hmotnostních procentech vztažených na pevnou látku, v množství od 1 do 15 %. Ještě výhodněji obsahuje apretační 30 kompozice od 25 do 35 % první filmotvomé složky, od 55 do 65 % druhé filmotvomé složky, a od 5 do 10 % silanového pojivového činidla, vztaženo na pevnou látku.
Kompozice je s výhodou vodná, to znamená, že rozpouštědlem či nosičem pevné látky je voda.
Apretační kompozice může případně také obsahovat dostatečné množství činidla pro nastavení 35 pH, jako například kyseliny octové, aby kompozice měla pH od 4 do 6.
Předmětný vynález se také týká způsobu povlékání skelných vláken, určených pro vyztužování polymerních materiálů, apretační kompozicí. Způsob obsahuje kroky nanášení shora uvedené apretační kompozice na množinu skelných vláken pro vytvoření povlečených vláken, a sušení 40 apretační kompozice na vláknech.
Apretační kompozice se s výhodou suší na vláknech, takže apretura je přítomna na vláknech v množství od 0,6 do 2,0 % hmotnostních. Takovéto sušené prameny skelných vláken mohou být s výhodou použity jako vyztužení v polymerních materiálech, jako jsou kompozity pro tvarování 45 z fólií a kompozity pro objemové tvarování výlisků.
Výsledné tvarované kompozitní součásti nevykazují pod povrchem kompozitu vláknitý vzor nebo kostru. To je zvláště výhodné v aplikacích při tvarování z fólií (SMC), kdy se součásti nenatíraj í a je důležitý stejnoměrný vzhled povrchu.
Kromě toho má kompozice podle tohoto vynálezu vynikající charakteristiky smáčení v polyesterových a vinylesterových pryskyřicích, což umožňuje zvýšit množství plnidla. Apretační kompozice také má vynikající mechanické vlastnosti, zvýšenou schopnost tečení při tvarování, omezenou třecí a statickou elektřinu, a vynikající manipulovatelnost a dělitelnost.
-3 CZ 294887 B6
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženému jedinému obrázku výkresů, který znázorňuje graf, představující vzájemný vztah mezi rozpustností apretury a povrchovým vzhledem tvarované součásti, vyztužené apretovanými vlákny podle tohoto vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Vysoká rozpustnost apretační kompozice podle předloženého vynálezu poskytuje četné výhody proti dříve známým málo rozpustným nebo vysoce rozpustným apretačním kompozicím. Apretační kompozice podle vynálezu je vysoce rozpustná, avšak rozpouští se pomalu, což poskytuje dobré smáčení vlákenných pramenů pryskyřicí matrice, což bude podrobněji objasněno dále. Vysoká rozpustnost apretační kompozice tedy zvyšuje kompatibilitu vláken s pryskyřicí matrice, kterou vyztužují.
Kompozitní výrobky vyztužené apretovanými vlákny podle předloženého vynálezu mají zlepšený stejnoměrný, hladký povrch, což je zejména výhodné pro málo pigmentované z fólie tvarované kompozity, například bílé kompozity nebo nepigmentované (čiré) kompozity. Použití vysoce rozpustné apretury eliminuje nebo redukuje potřebu přidávat do výrobku drahé pigmenty pro zakrytí vlákenné kostry a nestejnoměrné barvy výrobku. Kromě toho kompozitní výrobky vyztužené vlákny apretovanými kompozicemi polyuretanů na bázi polyéterů podle vynálezu také vykazují zlepšené chování při vyjímání z formy.
Apretační kompozice je kromě toho bezpečná z hlediska životního prostředí a v podstatě neobsahuje škodlivá organická rozpouštědla a chlorid lithný či jiné halogenidové soli kovů.
Také bylo zjištěno, že apretura zlepšuje tečení těsta kompozitu při lisování vstřikováním. To je dáno malou rychlostí rozpouštění apretury. Protože se apretura rozpouští pomalu, vlákna zůstávají déle pohromadě, tj. méně podléhají předčasné defibraci než s jinými vysoce rozpustnými apreturami. To zlepšuje tečení těsta nebo pryskyřice pro tvarování kompozit z fólií (SMC) a objemové tvarování výlisků z kompozit (BMC). V důsledku toho vyžaduje tvarování kompozit obsahujících vlákna povlečená apreturou podle předloženého vynálezu vyžaduje menší tlak pro plnění formy. Kromě toho, prostřednictvím zlepšení tečení těsta umožňuje apretura podle předloženého vynálezu tvarování tenčích stěn a složitějších tvarů výlisků za použití týchž tlaků.
Apretura má s výhodou rozpustnost 70 až 90 % ve styrenu, toluenu nebo acetonu, stanovenou Soxhletovou zkouškou rozpustnosti v acetonu, která je popsána v článku Sheet Molding Compound Glass Fibers, Dana a další, PPG Industries, str. 130.
Jak bylo uvedeno výše, vysoce rozpustná apretura se rozpouští velmi pomalu, což usnadňuje dobré vnější i vnitřní smáčení skelných svazků vláken či pramenů. Vnějším smáčením se rozumí míra, do jaké jsou svazky pramenů povlečeny nebo zapouzdřeny pryskyřicí polymemí matrice. Vnitřním smáčením se rozumí rychlost, kterou může pryskyřice polymemí matrice téci skrze apretované skelné svazky nebo prameny následkem zhutnění, k němuž dojde při spojování kompozitu při tvarování.
Kompozice s vyšší rozpustností zpravidla dříve měly špatné vnitřní smáčení, neboť apretura se rozpouští velmi rychle a svazek vláken se láme a stává se příliš jemným, aby jím mohla pronikat pryskyřice. Apretura podle předloženého vynálezu se však rozpouští pomalu, takže svazky vláken drží déle pohromadě, čímž umožňují pryskyřici protékat mezerami mezi jednotlivými
-4 CZ 294887 B6 svazky vláken. Vzhledem k chemické kompatibilitě apretury však také nastává rychlé smáčení pramenů, které je žádoucí.
Apretační kompozice podle tohoto vynálezu obsahuje termoplastické polyuretany na bázi polyéteru, které jsou s výhodou přítomny ve formě aniontové disperze. Polyuretan je s výhodou vytvořen z reakčního produktu polyéteru na bázi diolu a diizokyanátu. Výhodné diizokyanáty jsou alifatické diizokyanáty jako diizokyanát izoforonu, 4,4'-dicyklohexylmetan diizokyanát, nebo jejich směsi. Jiné vhodné diizokyanáty zahrnují například 2,6-toluen diizokyanát, 4,4'difenylmetan diizokyanát, 1,5-naftalen diizokyanát, 1,6-hexametylen diizokyanát, 4,6-xylen diizokyanát, para-fenylen diizokyanát, cyklohexyl diizokyanát, 3,3'-toliden 4,4'-diizokyanát, a 3,3 '-dimetyldifenylmetan 4,4'-diizokyanát.
Výhodný polyuretan na bázi polyéteru je RET 11266, neiontová polyéter polyuretanová disperze dostupná od Bayer AG, která obsahuje asi 35 % hmotnostních pevné látky.
Jako druhou filmotvomou složku může apretační kompozice zahrnovat statistický kopolymer vinylacetátu a glycidyl metakrylátu. Kopolymer s výhodou obsahuje 1 díl až 5 dílů glycidyl metakrylátu na 100 dílů vinylacetátu (není-li uvedeno jinak, díly jsou vždy hmotnostní). Ještě výhodněji kopolymer obsahuje 2 díly glycidyl metakrylátu na 100 dílů vinylacetátu. Když je obsah glycidyl metakrylátu příliš nízký, může být inhibována adheze ke sklu. Naopak, když je obsah glycidyl metakrylátu příliš vysoký, může docházet k četným reakcím v řetězci, majících za následek snížení nebo ztrátu rozpustnosti. Na druhé straně, preferované podíly zvyšují molekulovou hmotnost a poskytují dostatečnou adhezi ke sklu při zachování vysoké rozpustnosti.
Kopolymety vhodné pro druhou filmotvomou složku zahrnují Fulatex PD-0166 a Fulatex PN6019, oba dostupné od firmy Fuller. Fulatex PN-6019 je modifikovaný vinylacetátový kopolymer v aniontovém nebo neiontovém povrchově aktivním systému s následujícími typickými vlastnostmi: obsah pevné látky 53,5 až 55,5 % hmotnostních, viskozitu 100 až 600 mPaS (cps); pH 3,5 až 4,5; a zbytkový obsah monomeru 0,5 % nebo méně. Zvláště výhodný kopolymer je Vinamul™88127, dostupný od Vinamul, U. K., nebo od National Starch pod označením N.S.251971. Tento kopolymer zpravidla obsahuje 53,5 až 55,5 % pevné látky, má pH 4 až 5 a viskozitu 100 až 400 mPas. Analýza Vinamul 88127 Fulatexu PN-6019 byly získány následující hodnoty:
-5CZ 294887 B6
Vlastnost Vinamul 8817 Fulatex PN-6019
pH 4,5 4,3
viskozita 306 286
obsah pevné látky (% hmotn.) 54,1 54,5
velikost částic, nm (BI-90) 223 234
IV 0,331 0,326
obsah látek nerozpustných v acetonu 0 0
GPC hodnoty:
Mw 90,725 97,800
Mn 34,458 29,300
polydisperžita 2, 63 3,33
rozpustnost v THF 94,7 99,0
Tg (stupně Celsia) 25 24
Druhá fílmotvomá složka může být alternativně směs kopolymeru vinylacetátu a glycidyl metakrylátu, a homopoiymeru vinylacetátu. Homopolymer může nebo nemusí být plastifíkován. Vhodné homopolymery zahrnují Vinamul 88154 (Vinamul U. K.) nebo Fulatex PD 366 (Fuller). Homopolymer může nahrazovat až 80 % hmotnostních kopolymemí pevné látky v apretační kompozici.
Polyuretan a kopolymer nebo polyuretan a směs kopolymeru a homopoiymeru udržuje vysokou rozpustnost apretury, avšak při řízené rychlosti rozpouštění apretury. Rozpustnost apretury a rychlost rozpouštění jsou přímo ovlivňovány molekulovou hmotností kopolymeru, molekulovou hmotností homopoiymeru, a hmotnostním poměrem homopoiymeru a kopolymeru. Například kopolymer mající vysokou molekulovou hmotnost zpomaluje rozpouštění apretury. Rychlost rozpouštění se také snižuje když se zvýší molekulová hmotnost homopoiymeru.
Kopolymer vinylacetátu a glycidylmetakrylátu má vysokou rychlost rozpouštění. Když je však kopolymer smísen s polyuretanem majícím nízkou rychlost rozpouštění, nebo když je smísen s homopolymerem s vysokou molekulovou hmotností, je rychlost rozpouštění snížena bez vlivu na konečnou rozpustnost apretury. To představuje zlepšení proti dosavadnímu stavu techniky, který zahrnuje zesíťovatelné filmotvomé složky. Jestliže totiž zesíťování také snižuje rychlost rozpouštění, snižuje také rozpustnost, což je nežádoucí.
Apretační kompozice tedy zahrnuje silanové pojivové činidlo. Silanové pojivové činidlo zvyšuje adhezi filmotvomého kopolymeru ke skelným vláknům a snižuje množství rozptylování nebo lámání vláken při zpracování. Předpokládá se, že tato zvýšená adheze nastává díky reakci mezi pojivovým činidlem a epoxyskupinami v kopolymeru. Vhodná pojivová činidla zahrnují, aniž by na ně byla omezena, reakční produkt aminosilanu a maleinanhydridu, vinylsilany, ureidosilany a jejich směsi. Výhodné pojivové činidlo je A1100, komerčně dostupné od OSI Specialties, obsahující 52 % hmotnostních aktivního silanu jako pevné látky po hydrolýze. Vhodný je hydrolyzovaný roztok Al 100 ve vodě, komerčně dostupný od OSI Specialties pod označením VSI42 (40 % roztok), nebo od firmy Hůls pod označením Al 151 (40 % roztok).
-6CZ 294887 B6
Apretační kompozice obsahuje množství vody, dostatečné pro rozpuštění nebo dispergaci aktivní pevné látky pro povlak. Obsah první filmotvomé složky, druhé filmotvomé složky a pojivového Činidla ve hmotnostních procentech jako pevné látkyje od 4 do 16 % hmotnostních.
Apretační kompozice může volitelně obsahovat činidlo pro nastavení pH, jako například organickou kyselinu, v množství dostatečném pro získání kompozice s pH od 4 do 6. Výhodnou organickou kyselinou je kyselina octová.
Apretační kompozice může volitelně také zahrnovat pomocné látky, například lubrikanty pro usnadnění zpracování. Například může být použito malé množství, s výhodou ne větší než 0,14 % hmotnostních apretační kompozice, konvenčního vodného lubrikantu. Příklady lubrikantů, které mohou být volitelně přidány k apretační kompozici podle vynálezu, zahrnují jednu nebo více následujících přísad: neiontové povrchově aktivní činidlo, např. blokový kopolymer etylenoxidu a propylenoxidu, jako například Pluronic L101 (dostupný od BASF) nebo Synperonic PE/L101 (dostupný od ICI), nebo oktylfenoxypolyetoxyetanol jako Triton X100 (dostupné od Rohm and Haas), polyvinylpyrolidon, např. Luviskol K (dostupný od BASF), imidazolin, např. derivát alkylimidazolinu jako kationtové změkčovadlo Tego (dostupné od Th. Goldschmidt AG), nebo polyetylenimin polyamid, např. Emery 6760 (dostupné od Henkel Corp.).
Apretační kompozice se s výhodou připravuje rozpouštěním a smísením polyuretanu, kopolymeru a pojivového činidla, a to každé složky odděleně, s vodou pro vytvoření premixu před jejich spojením s ostatními složkami v hlavní mísící nádrži. Kyselina octová se přidává k premixu pojivového činidla nebo ke kombinované směsi, když je třeba dosáhnout konečného pH 4 až 5. Po přidání veškerých předmísených materiálů do hlavní mísící nádrže se přidá dostatečné množství vody pro dosažení celkového obsahu pevných látek v kompozici od 4 do 16 % hmotnostních. Apretační kompozice může být vyrobena za pomoci vhodného zařízení a technik, známých v oboru.
Jak bylo uvedeno výše, apretační kompozice se s výhodou aplikuje na vlákna tak, že apretura je přítomna na vláknech v množství od 0,6 do 2,0 % hmotnostních. Její množství se měří jako ztráta spalováním (LOI) přástů. Ztrátou spalováním se rozumí snížení hmotnosti vláken po zahřátí odstraněním organické látky z vláken spálením nebo pyrolýzou.
Pro dosažení požadovaného obsahu pevné látky na vláknech může být měněno množství vody přidané pro zředění apretační kompozice. Například pro dosažení LOI 1,2% na vláknech je možno použít následující apretační kompozice (v procentech vztažených na celkovou hmotnost kompozice): 4,8 % hmotnostních (6,675 g) Impranil DLS jako první filmotvomá složka; 17,5 % hmotnostních (24,483 g) Vinamul 88127 jako druhá filmotvomá složka; 1,2% hmotnostních (1,691 g) Al 100 jako silanové pojivové činidlo; 0,6 % hmotnostních (0,829 g) kyseliny octové; a 75,9% hmotnostních (106,322 g) vody. Příkladná kompozice mající 0,6% LOI obsahuje: 1,50 % hmotnostních (6,675 g) Impranil DLS; 5,50 % hmotnostních (24,483 g) Vinamul 88127; 0,38% hmotnostních (1,691 g) A1100; 0,19% hmotnostních (0,829 g) kyseliny octové; a 92,43 % hmotnostních (411,322 g) vody. Pro získání LOI 2,0 % kompozice může obsahovat: 6,1 % hmotnostních (6,675 g) Impranil DLS; 22,3 % hmotnostních (24,483 g) Vinamul 88127; 1,5 % hmotnostních (1,691 g) A1100; 0,8 % hmotnostních (0,829 g) kyseliny octové; a 69,4 % hmotnostních (76,32 g) vody.
Apretační kompozice se s výhodou nanáší na vlákna o průměru 9 až 20 pm, ještě výhodněji na vlákna o průměru 14 až 16 pm.
Výhodné přásty apretovaných vláken mají hodnotu 15 až 500 tex, přičemž zvláště výhodná hodnota je 75 tex. Tex je míra hmotnosti na jednotku délky vlákna vyjádřená v gramech na kilometr. Měření tex se používá pro zjištění, zda během procesu výroby kompozitu bylo dosaže
-7CZ 294887 B6 no konzistentního naplnění sklem, a zahrnuje rozdělování pramenů pomocí hřebenu. Počet svazků pramenů oddělených hřebenem se rovná počtu dělení. Například pramen opouštějící rozvlákňovací nádobku při hodnotě 300 tex rozdělením do 4 rozdělení poskytuje 4 svazky mající každý 75 tex. Pramen se 400 tex může být rozdělen do 6 rozdělení poskytujících svazky asi 67 tex na svazek. Je třeba poznamenat, že hodnota tex pramenů vytvořených pomocí rozvlákňovací nádobky závisí na typu nádobky a průměru vlákna.
Pro spojené prameny jsou výhodné hodnoty 1200 až 9600 tex, přičemž nejvýhodnější jsou hodnoty 2400 až 4800 tex. Takovéto hodnoty tex umožňují dostatečné rozdělení skla při tvarování z fólií (SMC). Prameny o vyšších hodnotách tex se obtížně sekají a vykazují nerovnoměrné rozdělení ve skle. Prameny s nižšími hodnotami tex mají lepší disperzi vláken, avšak jejich výroba a manipulace je dražší (vyžadují více vrstev při tvarování z fólií (SMC) včetně navádění cívek a přiváděčích trubic). Hodnoty 2400 a 4800 tex jsou standardní hodnoty. V některých případech, například při objemovém tvarování výlisků z kompozit (BMC), se mohou použít hodnoty 9600 tex.
Čím menší (jemnější) jsou hodnoty tex jednotlivých svazků, tím lepší je rozdělení skla při tvarování z fólií (SMC). Jemnější svazky s menší hodnotou tex mají také zlepšené mechanické vlastnosti. Nejobvyklejší hodnoty tex jsou v rozmezí 37, 5 až 75 tex.
Ačkoliv apretační kompozice je popisována pro aplikaci na skelná vlákna, je třeba poznamenat, že apretura může být aplikována také na předtvarovaná vlákna (vlákna předem, offline, vyrobená), syntetická (neskelná) vlákna jako Keviar®, uhlíková nebo grafitová vlákna, vlákna z karbidu křemičitého (SiC), polymerní vlákna (předem tvarované nebo kontinuálně tvarovaná), a jiná neskelná vlákna.
Apretační kompozice se mohou nanášet na vlákna obvyklými způsoby známými v oboru. Obecně se apretační kompozice nanáší na vlákna, když opouštějí rozvlákňovací nádobku, pomocí aplikačního válce, popsaného v mezinárodní patentové přihlášce WO 96/10660.
Při výrobě skelných vláken se mohou vlákna rozdělovat do pramenů na sběrací podložce a pak navíjet na cívečnici pro vytvoření chuchvalce nebo přadena. Chuchvalce se s výhodou suší v peci při teplotě 100 až 130 °C po dobu 12 až 18 hodin pro odstranění vody a vysušení apretury na povrchu vláken. Chuchvalce se pak umístí na cívečnici a soukají se do nepřetržitých přástů.
S výhodou se během kroku soukání na přást aplikuje antistatické činidlo. Vhodná antistatická činidla zahrnují směs Emerstat™6660, kvartémí amoniovou sloučeninu, dostupnou od firmy Henkel, a FC-430, který představuje produkt obsahující fluoroalifatické polymerní estery dostupné od firmy 3M. Antistatické činidlo se s výhodou aplikuje na přást v množství od 0,001 do 0,3 % hmotnostních.
Volitelně může být soukaný přást podroben vhodnému zpracování po vysušení, bez významnějšího vlivu na rozpustnost. Například pro zlepšení výběhu se soukaný, antistaticky upravený přást může umístit nezabalený na polici (pro umožnění snadné cirkulace horkého vzduchu kolem něho), a poté se může umístit do větrané sušárny a zahřívat na teplotu zhruba 130 °C po dobu od 2 do 8 hodin, za přesných podmínek vhodně zvolených pro přadeno dané velikosti a hodnoty tex. Tato úprava se s výhodou provádí pro zlepšení výběhu na konci vřetena. Poté se přásty ponechají vychladnout.
Přásty pak mohou být vhodně zabaleny a dopraveny zákazníkovi pro požadované postupy tvarování z fólií (SMC) a objemové tvarování výlisků (BMC). Nepigmentované kompozice nebo pasty pro SMC, které se mohou použít pro zpracování s apretovanými skelnými vlákny podle předloženého vynálezu, zahrnují nenasycenou polyesterovou pryskyřici jako matrici, termo
- 8 CZ 294887 B6 plastické aditivum s nízkým teplotním profilem srážlivosti, jako je polyetylén, který snižuje kontrakci pryskyřice během polymerizace, plnidlo jako například uhličitan vápenatý, a zahušťovadlo jako oxid hořečnatý. Pasta může zahrnovat také organický peroxid, jako například tercbutylperbenzoát, který iniciuje polymerizaci pryskyřice matrice, a separační činidlo jako například stearát zinečnatý.
Pasta se ukládá na pohyblivou nosnou fólii a apretované přásty skelných vláken se uvádějí do řezačky a sekají se na délku, která se mění od 6 mm do 50 mm. Sekaná vlákna se pak nasypou na pryskyřičnou pastu, načež se potáhne pryskyřičnou pastou druhá nosná fólie, a položí se (pryskyřicí dolů) na sekaná vlákna, a skelná vlákna se smočí pryskyřičnou pastou. Skelná vlákna se spojují v poměru asi 30% hmotnostních skla a asi 70% hmotnostních pasty. Fólie pro tvarování kompozit (SMC) se pak uloží v roli. Při tvarování z fólie (SMC) se materiál řeže na kusy požadované velikosti a tvaru, a nařezané kusy se pak spojují do sestavy tvaru a objemu, která naplní dutinu formy. Sestava se pak umístí do formy, které obecně zahrnuje sadu ocelových částí formy, a stlačí se. SMC se pak vulkanizuje, forma se otevře a hotová součást se vyjme.
Součásti tvarované z fólií pro tvarováni kompozit (SMC), v nichž je použito apretovaných vláken podle předloženého vynálezu jako vyztužení, zahrnují tvarované kryty elektrických rozvodů, vany, a konstrukční části automobilů. Přásty apretovaných vláken jsou použitelné v množství aplikací SMC, jako kryty ventilů, semistrukturální a strukturální aplikace, a kryty elektrického zařízení a obchodního zařízení, a jsou zvláště výhodné v kompozicích málo pigmentovatelných SMC, jako například sanitární a spotřební zařízení.
Kompozice pro objemové tvarování výlisků z kompozit (BMC), která může být použita s apretovanými vlákny podle předloženého vynálezu, zahrnuje polyesterovou pryskyřici, termoplastickou pryskyřici s nízkým teplotním profilem srážlivosti, pigment, zesiťovadlo, katalyzátor, zahuštovadlo, zpracovací lubrikant, a práškové minerální plnidlo. V procesu BMC se může kompozit připravovat míšením pryskyřice matrice s apretovanými sekanými vlákny pomocí mísiče se sigma lopatkami. Alternativně se mohou přásty máčet v nádrži s BMC pryskyřicí a potom sekat. Výsledný materiál je pak připraven pro tvarování. Typické kompozity pro objemové tvarování výlisků se zpracovávají tlakem nebo lisováním vstřikováním. Při BMC tvarování je důležitou charakteristikou tok BMC materiálu do formy. Jak bylo zmíněno výše, apretační kompozice podle přeloženého vynálezu zlepšuje tok pryskyřice matrice nebo pasty tak, že je možno použít pro plnění formy menšího tlaku.
Objemově tvarované výlisky (BMC) využívající jako vyztužení apretovaných vláken podle předloženého vynálezu zahrnují reflektory lamp, kryty žehliček, toustovače, elektrické zásuvky a vypínače.
Je třeba poznamenat, že ačkoliv je vynález přednostně zaměřen na apreturu pro aplikace SMC a BMC, apreturu je možno použít také pro jiné aplikace, jako Zanellovy kompozity (ZMC, Zanella molding compounds), těstovité kompozity (DMC, dough molding compounds), hnětači kompozity (KMC, knead molding compounds), husté kompozity (TMC, thick molding compounds), nodulámí kompozity (NMC, nodular molding compounds), a peletové kompozity (PMC, pellet molding compounds). Prostřednictvím pomalého rozpouštění a dobrého vnitřního smáčení, apretační kompozice se může použít také pro reaktivní vstřikování (RIM, Reaktion injection molding). Apretura může být použita také při tvarování pryskyřice vstřikováním, zejména způsobem podle Owense a Cominga, popsaným v Industrial RTM-New Developments in Molding and Preforming Technologies (Advanced Composite Materials: New Developments and Applications Conference Proceedings, Detroit, Michigan, 30.9.-3.10. 1991).
Pro vysvětlení předmětu tohoto vynálezu jsou dále uváděny následující příklady.
-9CZ 294887 B6
Příklad 1
Apretační kompozice podle tohoto vynálezu byla připravena rozpuštěním 10,150 kg RET 11266 (Bayer) ve 20 litrech demineralizované vody. Roztok byl míchán po dobu 10 minut, převeden do 5 hlavní mísicí nádrže a přelit 2,8 litry vody. Potom bylo rozpuštěno 3,673 kg Vinamulu 88127 ve litrech demiralizované vody, 10 minut mícháno a převedeno do hlavní nádrže a přelito
2,8 litry vody. Potom bylo rozpuštěno 8,984 kg Vinamulu 88154 ve 21 litrech demiralizované vody, 10 minut mícháno a převedeno do hlavní nádrže a přelito 2,8 litry vody. Poté bylo 1549 g A-l 100 rozpuštěno ve 28 litrech demineralizované vody a mícháno po dobu 15 minut. Pak byla 10 k premixu A-l 100 postupně přidávána další ledová kyselina octová ve 28-gramových přídavcích, s desetiminutovým mícháním mezi přídavky, dokud směs nedosáhla pH 4 až 5. Po dosažení tohoto pH byl premix A-1100 převeden do hlavní mísicí nádrže a přelit 2,8 litry vody. Nakonec byla do hlavní nádrže přidána voda do celkového množství směsi 140 litrů.
Připravená apretační kompozice byla aplikována na několik vzorků vláken o průměru 14 pm, opouštějících rozvlákňovací nádobku, in-line pomocí konvenčního grafitového aplikačního válečku. Výsledný pramen vláken s hodnotou 300 tex byl dělen na čtyři prameny, které byly navíjeny na cívečnici pro vytvoření jednotlivého přadena. Přadeno bylo potom vysušeno v konvenční větrané peci po dobu 17 hodin při teplotě 130 °C. Dvě tato přadena byla připravena 20 a vysušena, přičemž tři vzorky přástů z každého přadena byly připraveny a zkušebně testovány pro stanovení obsahu jejich povrchové vlhkosti, množství apretační kompozice na vláknu (vyjádřené v termínech ztráty spálením čili LOI), a rozpustnost apretury po extrakci rozpouštědla acetonem. Výsledky těchto zkušebních testů jsou uvedeny v tabulce I.
Tabulka I
sušeni TEX (g/km) % h2o % LOI rozpustnost %
18 h/115 °C 2537 0,0646 1,13 72,71
2530 0,0447 1,08 75,48
2548 0,0502 1,05 74,11
15 h/130 °C 2530 0,0545 1,15 75, 95
2521 0,0571 1,19 75,02
2514 0,0497 1,12 76,21
Příklad 2
Apretační kompozice podle příkladu 1 byla aplikována na skelná vlákna o průměrném průměru 16 pm. Výsledný vlákenný pramen s hodnotou 400 tex byl dělen do šesti pramenů, které byly tvarovány do přástů s hodnotou 2400 tex.
Přásty 2400 tex pak byly zaváděny prostřednictvím polyetylenových trubek, umístěných v 50 mm odstupech, do komerčně dostupné řezačky firmy Finn & Fram, lne. konvenčního impregnačního stroje pro tvarování kompozit z fólií. Délka sekání byla nastavena na 25 mm. Sklo bylo spojeno s typickou nízkoprofilovou směsí pro elektrická uplatnění, obsahující černý 40 pigment.
-10 CZ 294887 B6
Rychlost řezání a nosná rychlost byly nastaveny pro smísení skla s pastou v poměru 30 % hmotnostních skla a 70 % hmotnostních pasty. Výsledný prepregový materiál, který měl povrchovou hmotnost o velikosti 5 kg/m2, byl poté ponechán vyzrát po dobu tří dnů při teplotě 30 °C.
Poté byly vytvarovány desky přiložením tří vrstev prepregového materiálu v Battenfeldově lisu 5001 tak, že bylo pokryto 70 % povrchu formy. Deska byla tvarována při tlaku od 80 do 90 kg/cm2 při trvání cyklu 3 minuty.
Výsledky měření fyzikálních vlastností vytvarovaných kompozitů, vytvořených z těchto vláken ío (vzorek A) a z komerčně dostupných vláken (vzorek B), jsou uvedeny v tabulce II. Uvedené hodnoty představují průměr mezi měřeními provedenými paralelně se směrem toku a kolmo ke směru toku.
Tabulka II
Vzorek B A
obsah skla (%) 24,4 24,5
pevnost v tahu (Mpa) DIN 53455’ 78,5 80, 9
modul (Mpa) DIN 53455 10040 9555
protažení (¾) DIN 53455 1,5 1,7
ohyb ASTM D790** 181 173
modul ASTM D7 90 9790 9778
průhyb ASTM D790 3,2 3,2
Charpyho vrubová zkouška (kJ/m2) ISO R179*** 66 70
* rychlost = lOm/min ** L = 16 x tloušťka *** D/X = 20
- 11 CZ 294887 B6

Claims (22)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Apretační kompozice pro úpravu skelných vláken, použitelných pro vyztužování polymerních materiálů, obsahující:
    (a) první filmotvomou složku, obsahující termoplastický polyuretan na bázi polyéteru, vytvořený z nasyceného nesíťujícího polyéteru, (b) druhou filmotvomou složku, obsahující (i) kopolymer vinylacetátu a glycidyl metakrylátu, nebo (ii) směs kopolymeru vinylacetátu a glycidyl metakrylátu s homopolymerem vinylacetátu, (c) silanové pojivové činidlo, a (d) vodu.
  2. 2. Apretační kompozice podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že má rozpustnost ve styrenu, toluenu nebo acetonu alespoň 70 %.
  3. 3. Apretační kompozice podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se tím , že polyuretan obsahuje reakční produkt polyéteru a diizokyanátu.
  4. 4. Apretační kompozice podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že kopolymer vinylacetátu a glycidylmetakrylátu má hmotnostně průměrnou molekulovou hmotnost od 50 000 do 150 000.
  5. 5. Apretační kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že polyuretan je ve formě neiontové disperze.
  6. 6. Apretační kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že silanové pojivové činidlo je zvoleno ze skupiny, obsahující aminosilany, reakční produkty aminosilanů a maleinanhydridu, vinylsilany, ureido-silany, a jejich směsi.
  7. 7. Apretační kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že má pH od 4 do 6.
  8. 8. Apretační kompozice podle nároku 7, v y z n a č u j í c í se tím , že dále obsahuje kyselinu octovou.
  9. 9. Apretační kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že obsahuje 10 až 40% hmotnostních první filmotvomé složky vztaženo na celkový obsah pevné látky, 60 až 85 % hmotnostních druhé filmotvomé složky vztaženo na celkový obsah pevné látky, a 1 až 15 % hmotnostních silanového pojivového činidla vztaženo na celkový obsah pevné látky.
  10. 10. Vlákenný výrobek, obsahující alespoň jedno skelné vlákno, povlečené vysušenou apretační kompozicí podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9.
    - 12CZ 294887 B6
  11. 11. Tvarovaný výrobek, obsahující polymerní materiál, vyztužený množinou skelných vláken, povlečených vysušenou apretační kompozicí podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9.
  12. 12. Vodná apretační kompozice pro úpravu skelných vláken, použitelných pro vyztužování polymerních materiálů, obsahující vztaženo na celkový obsah pevné látky:
    (a) od 10 do 40 % hmotnostních první filmotvomé složky, obsahující termoplastický polyuretan na bázi polyéteru, (b) od 60 do 85 % hmotnostních druhé filmotvomé složky, obsahující (i) kopolymer vinylacetátu a glycidyl metakrylátu, nebo (ii) směs kopolymeru vinylacetátu a glycidyl metakrylátu s homopolymerem vinylacetátu, a (c) od 1 do 15 % hmotnostních silanového pojivového činidla, přičemž kompozice má rozpustnost ve styrenu, toluenu nebo acetonu alespoň 70 %.
  13. 13. Apretační kompozice podle nároku 12, vyznačující se tím, že dále obsahuje organickou kyselinu v množství, dostatečném pro nastavení pH kompozice od 4 do 6.
  14. 14. Apretační kompozice podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že termoplastický polyuretan na bázi polyéteru je vytvořen z nasyceného polyéteru.
  15. 15. Apretační kompozice podle kteréhokoliv z nároků 12 až 14, vyznačující se tím, že dále obsahuje lubrikant.
  16. 16. Vlákenný výrobek, obsahující skelné vlákno, povlečené vysušenou apretační kompozicí podle kteréhokoliv z nároků 12 až 15.
  17. 17. Tvarovaný výrobek, obsahující polymerní materiál, vyztužený množinou skelných vláken, povlečených vysušenou apretační kompozicí podle kteréhokoliv z nároků 12 až 15.
  18. 18. Způsob výroby apretovaných skelných vláken pro vyztužování polymerních materiálů, obsahující kroky:
    nanášení apretační kompozice podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9 nebo podle kteréhokoliv z nároků 12 až 15 na množinu skelných vláken pro vytvoření povlečených vláken, a sušení apretační kompozice na vláknech pro vytvoření apreturou povlečených vláken.
  19. 19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že apretační kompozice se nanáší na vlákna v množství od 0,6 do 2,0 % hmotnostních, měřeno jako ztráta spalováním.
  20. 20. Způsob podle nároku 18 nebo 19, vy z n a č uj í c í se t í m , že se na vlákna povlečená apreturou dále nanáší antistatický povlak.
  21. 21. Způsob podle nároku 20, vyzn ač u j í c í se t í m , že antistatický povlak se nanáší na vlákna v množství od 0,001 do 0,3 % hmotnostních.
    - 13 CZ 294887 B6
  22. 22. Způsob podle nároku 20 nebo 21,vyznačující se tím, že dále obsahuje kroky:
    (a) soukání apreturou povlečených vláken do přástů, (b) nanášení antistatického povlaku na přásty během soukání, a (c) zahřívání soukaných přástů v peci.
CZ19994355A 1997-06-04 1998-06-04 Vysoce rozpustná apretační kompozice pro vlákna CZ294887B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US86902497A 1997-06-04 1997-06-04
US09/021,163 US6025073A (en) 1997-06-04 1998-02-10 High solubility size composition for fibers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ435599A3 CZ435599A3 (cs) 2000-07-12
CZ294887B6 true CZ294887B6 (cs) 2005-04-13

Family

ID=26694347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19994355A CZ294887B6 (cs) 1997-06-04 1998-06-04 Vysoce rozpustná apretační kompozice pro vlákna

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6025073A (cs)
EP (1) EP0991603B1 (cs)
KR (1) KR100506291B1 (cs)
CN (1) CN1259110A (cs)
AU (1) AU8536798A (cs)
BR (1) BR9809192A (cs)
CA (1) CA2291164C (cs)
CZ (1) CZ294887B6 (cs)
DE (1) DE69802931T2 (cs)
ES (1) ES2168777T3 (cs)
NO (1) NO995910L (cs)
WO (1) WO1998055415A1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ303964B6 (cs) * 2012-03-19 2013-07-17 Vysoká skola chemicko - technologická v Praze Zdravotne nezávadné anorganické pojivo pro anorganická tepelne izolacní vlákna a anorganická tepelne izolacní vlákna s tímto pojivem

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19929301A1 (de) * 1999-06-25 2000-12-28 Basf Ag Aus mit Epoxypolymeren vorbehandelten glasfaserverstärkten Formteilen geschweißte Verbunde
FR2815046B1 (fr) * 2000-10-11 2003-01-10 Vetrotex France Sa Procede et dispositif de production d'un fil composite
FR2826359B1 (fr) * 2001-06-21 2004-05-07 Saint Gobain Vetrotex Fils de verre ensimes, composition d'ensimage et composites comprenant lesdits fils
US6787226B2 (en) * 2001-10-23 2004-09-07 Asahi Fiber Glass Company Limited Chopped strands and molded product of unsaturated polyester resin BMC employing them
US7078451B2 (en) * 2002-12-19 2006-07-18 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Formulation and process for compression molded component parts
FR2852595B1 (fr) * 2003-03-21 2005-04-29 Procede de production de fils de verre revetus d'un ensimage thermofusible et produits resultants
US20040191514A1 (en) * 2003-03-27 2004-09-30 Antle Jeffrey L Sizing formulation for phenolic pultrusion and method of forming same
US8129018B2 (en) * 2004-06-18 2012-03-06 Ocv Intellectual Capital, Llc Sizing for high performance glass fibers and composite materials incorporating same
US7465764B2 (en) * 2004-06-18 2008-12-16 Ocv Intellectual Captial, Llc Epoxy sizing composition for filament winding
US20070059506A1 (en) * 2005-09-12 2007-03-15 Hager William G Glass fiber bundles for mat applications and methods of making the same
KR101588100B1 (ko) 2005-10-17 2016-01-25 어드밴스드 콤포지츠 인터내셔날 피티와이 엘티디 강화 복합 재료
CN100404451C (zh) * 2006-01-01 2008-07-23 中国化工建设总公司常州涂料化工研究院 用于玻璃纤维编织制品的水性涂料组合物
FR2899243B1 (fr) * 2006-03-30 2008-05-16 Saint Gobain Vetrotex Procede et dispositif de fabrication d'un fil composite
FR2899571B1 (fr) 2006-04-10 2009-02-06 Saint Gobain Vetrotex Procede de fabrication d'un enroulement a fils separes
WO2011146995A1 (en) 2010-05-26 2011-12-01 Mirteq Pty Ltd Reinforced composite materials for use in the manufacture moulds and the use of such moulds
EP2163570A1 (en) * 2008-09-10 2010-03-17 Rohm and Haas France SA Urethane Arcrylic Blends
DE102008059046B4 (de) 2008-11-26 2013-08-22 S.D.R. Biotec Verwaltungs GmbH Wässrige Textilschlichte zur Behandlung von R-, E-, ECR- und S-Glasfasern und deren Verwendung
DE202008015660U1 (de) 2008-11-26 2009-03-12 S.D.R. Biotec Verfahrenstechnik Gmbh Wässrige Textilschlichte zur Behandlung von R-, E-, ECR- und S-Glasfasern
US20110129608A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 Adzima Leonard J Methods of applying matrix resins to glass fibers
US9862824B2 (en) 2011-08-22 2018-01-09 Mitsubishi Chemical Corporation Carbon fiber sizing agent, aqueous dispersion thereof, carbon fiber bundle applied with sizing agent, sheet-like article comprising carbon fiber bundle, and carbon fiber reinforced composite material
EP2620419A1 (en) 2012-01-27 2013-07-31 3B Fibreglass Polyamide based sizing composition for glass fibres
EP2828313B1 (en) 2012-03-20 2016-05-18 3B-Fibreglass SPRL Two part sizing composition for coating glass fibres and composite reinforced with such glass fibres
CN102976632B (zh) * 2012-11-28 2016-08-03 巨石集团有限公司 一种增强热固性树脂的bmc用短切玻纤浸润剂
EP3126305A1 (en) * 2014-04-04 2017-02-08 PPG Industries Ohio, Inc. Sizing compositions for wet and dry filament winding
CN109532160A (zh) * 2017-07-26 2019-03-29 海口未来技术研究院 囊体材料、其制备方法及浮空器
KR102114399B1 (ko) * 2018-10-04 2020-05-22 주식회사 케이씨씨 폴리우레탄 수지 조성물 및 이를 이용한 사이징 조성물
CN115558284B (zh) * 2022-11-09 2023-07-04 南通北风橡塑制品有限公司 一种玻纤增强的聚氨酯复合板及其制备方法
CN117819836B (zh) * 2024-01-12 2025-04-25 河南交院工程技术集团有限公司 一种改性玄武岩纤维及其制备方法和应用

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2398702A1 (fr) * 1977-07-28 1979-02-23 Saint Gobain Preparation de fibres de verre pour preimpregnes smc
US4370439A (en) * 1979-03-22 1983-01-25 Ppg Industries, Inc. Method of preparing a sizing composition for treating glass fibers
GB2076730B (en) * 1980-06-02 1984-06-06 Pont A Mousson Device for the injection of plastics materials elastomers or other similar materials
FR2483318A1 (fr) * 1980-06-02 1981-12-04 Pont A Mousson Dispositif d'injection de matieres plastiques, elastomeres ou autres matieres analogues
US4341877A (en) * 1980-06-04 1982-07-27 Ppg Industries, Inc. Sizing composition and sized glass fibers and process
US4338234A (en) * 1980-06-04 1982-07-06 Ppg Industries, Inc. Sizing composition and sized glass fibers and strands produced therewith
US4370157A (en) * 1981-03-09 1983-01-25 Ppg Industries, Inc. Stable sizing compositions used during forming of glass fibers and resulting fiber
US4477496A (en) * 1981-06-15 1984-10-16 Ppg Industries, Inc. Process for preparing sized glass fiber roving
US4410645A (en) * 1981-06-15 1983-10-18 Ppg Industries, Inc. Aqueous sizing composition and sized glass fibers and method
US4338233A (en) * 1981-06-15 1982-07-06 Ppg Industries, Inc. Aqueous sizing composition and sized glass fibers and method
US4435474A (en) * 1981-06-15 1984-03-06 Ppg Industries, Inc. Aqueous sizing composition and sized glass fibers and method
US4394418A (en) * 1981-12-24 1983-07-19 Ppg Industries, Inc. Aqueous sizing composition and glass fibers made therewith for reinforcing thermosetting polymers
US4457970A (en) * 1982-06-21 1984-07-03 Ppg Industries, Inc. Glass fiber reinforced thermoplastics
US4745028A (en) * 1985-03-29 1988-05-17 Ppg Industries, Inc. Sized glass fibers and reinforced polymers containing same
FR2589473B1 (fr) * 1985-10-30 1988-09-16 Saint Gobain Vetrotex Composition de resines polymerisables renforcee par des fils coupes
US4694034A (en) * 1986-05-29 1987-09-15 Owens-Corning Fiberglas Corporation Size composition
US4755557A (en) * 1986-06-19 1988-07-05 Union Carbide Corporation Fiber reinforced molding compositions providing improved surface characteristics
JPS63265839A (ja) * 1987-04-22 1988-11-02 Nippon Glass Fiber Co Ltd ガラス繊維用サイズ剤
US5247004A (en) * 1989-02-03 1993-09-21 Ppg Industries, Inc. Polymeric-containing compositions with improved oxidative stability
CA1336110C (en) * 1989-02-03 1995-06-27 Robert Gregory Swisher Polymeric-containing compositions with improved oxidative stability
US5185117A (en) * 1989-09-05 1993-02-09 Composite Products, Inc. Process for compounding thermoplastic resin and fibers
JP3058916B2 (ja) * 1993-09-27 2000-07-04 ピーピージー インダストリーズ オハイオ, インコーポレイテッド ファイバガラスサイジング組成物、サイズされたガラスファイバおよびそれらの使用方法
US5491182A (en) * 1994-07-27 1996-02-13 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Glass fiber sizing compositions and methods of using same
US5712036A (en) * 1996-05-08 1998-01-27 N.V. Owens-Corning S.A. High solubility size compositon for fibers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ303964B6 (cs) * 2012-03-19 2013-07-17 Vysoká skola chemicko - technologická v Praze Zdravotne nezávadné anorganické pojivo pro anorganická tepelne izolacní vlákna a anorganická tepelne izolacní vlákna s tímto pojivem

Also Published As

Publication number Publication date
EP0991603B1 (en) 2001-12-12
ES2168777T3 (es) 2002-06-16
NO995910D0 (no) 1999-12-02
DE69802931T2 (de) 2002-07-04
EP0991603A1 (en) 2000-04-12
NO995910L (no) 1999-12-02
WO1998055415A1 (en) 1998-12-10
AU8536798A (en) 1998-12-21
CN1259110A (zh) 2000-07-05
CZ435599A3 (cs) 2000-07-12
KR20010013375A (ko) 2001-02-26
US6025073A (en) 2000-02-15
DE69802931D1 (de) 2002-01-24
KR100506291B1 (ko) 2005-08-05
BR9809192A (pt) 2000-08-01
CA2291164A1 (en) 1998-12-10
CA2291164C (en) 2006-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ294887B6 (cs) Vysoce rozpustná apretační kompozice pro vlákna
US5712036A (en) High solubility size compositon for fibers
EP0994978B1 (en) Nonaqueous sizing system for glass fibers and injection moldable polymers
US6846855B2 (en) Sized reinforcements, and materials reinforced with such reinforcements
KR100762162B1 (ko) 저변색의 유리섬유 펠릿의 준비시스템
CA2670816A1 (en) Sizing composition for glass fibers
JP2000516162A (ja) 繊維―強化熱可塑性複合体物品を成形するための繊維およびワイヤ―被覆複合ストランドの化学処理剤
US20060251894A1 (en) Sized glass yarns, sizing composition and composites comprising said yarns
CA2848953A1 (en) Reinforcing fibers and their use for concrete reinforcement
WO2008036224A2 (en) Two-part sizing composition for reinforcement fibers
CZ295177B6 (cs) Skleněné vlákno povlečené lubrikační kompozicí, lubrikační kompozice, způsob výroby lubrikační kompozice a způsob výroby kompozitního materiálu
US20100022698A1 (en) Sized glass strands intended for reinforcement of polymer materials, particularly in molding
JP2002506414A (ja) 繊維用の高溶解度サイズ剤組成物
EP1615857A1 (en) Sizing formulation for phenolic pultrusion and method of forming same
MXPA99011194A (en) High solubility size composition for fibers
WO2002042363A2 (en) Polyester resin string binder
WO2002042235A2 (en) Epoxy urethane string binder
MXPA00002985A (en) Sizing composition for glass fibers for reinforcement of engineered thermoplastic materials

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20120604