DE69402882T2

DE69402882T2 - Faserglasschlichtezusammensetzungen, beschlichtete glasfasern und verfahren zu deren verwendung

Info

Publication number: DE69402882T2
Application number: DE69402882T
Authority: DE
Inventors: Michael Walter Pittsburgh Pa 15237 Klett; Steven John Freeport Pa 16229 Morris
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1997-09-11
Anticipated expiration: 2014-09-23
Also published as: JP3058916B2; JPH09503245A; CA2172609A1; WO1995009133A1; EP0721433A1; EP0721433B1; DE69402882D1; CA2172609C; ES2103609T3

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen, die als Schlichtemittel für Glasfasern angewendet werden können. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung wäßrige Schlichtenzusammensetzungen zur Anwendung bei Glasfasern zur Verwendung zum Verstärken eines wärmehärtbaren Polymers.

Hintergrund der Erfindung

Aus dem Stand der Technik ist es wohlbekannt, Glasfasern zu verwenden, um eine erhöhte Festigkeit und Verstärkung für Polymermaterialien bereitzustellen. Glasfasern werden typischerweise hergestellt durch Ziehen geschinolzenen Glases bei einer hohen Geschwindigkeit aus Spitzen kleiner Öffnungen in einer Edelmetall-Vorrichtung oder aus Ziehdüsen. Während des Formens und den nachfolgenden mechanischen Verfahren und Behandlungs- Verfahren können die Glasfasern bei Kontakt miteinander und mit den Verarbeitungseinrichtungen brechen (ein Verfahren, das als Filamentisierung bekannt ist). Diese gebrochenen Glasfasern (Bruch) können sich an den Verarbeitungseinrichtungen ansammeln und/oder eine unerwünschte, nicht-einheitliche Oberfläche auf den Polymergegenständen, denen die Glasfasern zugesetzt werden, erzeugen.
Um die Glasfasern vor intefilamentärem Abrieb zu schützen, wird während des Formverfahrens eine Schlichtenzusammensetzung auf die Oberfläche der Glasfasern aufgebracht. Typische Schlichtenzusammensetzungen schließen Bestandteile ein, wie beispielsweise Filmbildner, Gleitmittel, Kupplungsmittel und Emulgiermittel. Im allgemeinen wird die Schlichtenzusammensetzung auf einen Glasfaserstrang im Anschluß an das Ziehverfahren und vor der Zusammenfassung einer Mehrzahl kontinuierlicher Stränge zu einem Formpaket aufgebracht. Die Formpakete werden getrocknet, um die Feuchtigkeit zu entfernen und die Schlichtenzusammensetzung zu härten.
Ein im Handel erhältliches Glasfaser-Produkt Nr.5528, hergestellt von der Firma PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, ist mit einer wäßrigen Schlichtenzusammensetzung behandelt, die ein epoxidiertes thermoplastisches Copolymer, das hergestellt werden kann aus einem Monomer mit sich wiederholenden Einheiten eines Polyurethan- Kondensats, ein selbstreagierendes vernetzendes Copolymer, wenigstens ein Organosilan- Kupplungsmittel, Gleitmittel, Emulgiermittel und andere Filmbildner wie beispielsweise Polyvinylpyrrolidon aufweist. Während dieses Schlichtenverfahren brucharme Glasfasern erzeugt, die in Polymer-Formprodukte eingebaut werden können, die gute Benetzbarkeit, Festigkeit und Schneideigenschaften aufweisen und die leicht pigmentiert werden können, kann das Verfahren zum Aufbringen der Schlichtenzusannnensetzung auf die Glasfasern schwierig sein.
Glasfasern können in die Polymermaterialien eingearbeitet werden durch Prepeg (SMC)-, Feuchtpreßmasse (BMC)-, Dickpreßmasse (TMC)-Verfahren und andere Verfahren zur Bildung glasfaserverstärkter Formmasse-Mischungen mit hoher Festigkeit, beispielsweise zur Bildung von XMC - und HMC -Verbundstoffen, die im Handel erhältlich sind von der Firma PPG Industries. Details der oben beschriebenen Verfahren werden diskutiert in den US-Patenten Nr.4,338,234 und 4,341,877, die durch Inbezugnahme in die vorliegende Erfindung übernommen werden. Verbundstoffe, die gemäß diesen Verfahren hergestellt wurden, können in den anschließenden herkömmlichen Formverfahren verwendet werden.
Die Festigkeit der Formprodukte, die aus Materialien gebildet werden, die durch die oben angegebenen Verfahren hergestellt werden, ist teilweise abhängig vom Grad des Kontakts zwischen dem Polymer und den Glasfasern. Das Maß der Fließfähigkeit des Polymermatrix-Materials durch die Masse der Glasfasern zum Erhalt einer im wesentlichen vollständigen Umhüllung der gesamten Oberfläche jedes Glasstrangs durch das Polymermaterial, wird als "Imprägnierung" oder "Vornetzung" bezeichnet. Wenn die Imprägnierung während des anfänglichen Verfahrens unvollständig ist, können das nachfolgende Verfahren und das Formen wie auch die Oberflächeneigenschaften des End-Formprodukts nachteilig beeinflußt werden. Ein anderes Maß für den Grad des Kontakts zwischen dem Polymermaterial und den Glasfasern ist das "Durchfeuchten" oder "Jackstraw", die sich auf die Geschwindigkeit beziehen, mit der das Polymermaterial die Masse der Glasfasern durchdringt.
Es ist erwünscht, hohe Werte der Impragmerung, Durchfeuchtung und einen niedrigen Wert der Umhüllungsdicke in Formverfahren wie beispielsweise solchen, die oben diskutiert wurden, zu erhalten. Eine weitere wünschenswerte Eigenschaft für die anschließende Verarbeitung ist es, das Ausquetschen und Zusammenschieben des Polymerharzes während der Herstellung großer Rollen von Formmasse zu verhindern. Es ist ebenso erwünscht, daß Gegenstände, die aus Materialien gebildet werden, die durch die oben genannten Verfahren hergestellt werden, eine im wesentlichen einheitliche, vorzugsweise weiße Oberfläche aufweisen, die nicht durch vorstehende Fasern, Durchscheinen der Fasern, Welligkeit, Wölbungen oder Klumpen beeinträchtigt ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung überwindet viele Nachteile herkömmlicher Schlichtenzusammensetzungen durch Bereitstellen einer wäßrigen Schlichtenzusammensetzung, die schnell auf wenigstens eine Glasfaser aufgebracht werden kann, um eine hohe Imprägnierung, Durchfeuchtung und Weißheit zu schaffen, wenn sie zum Verstärken eines wärmehärtbaren Polymers verwendet wird. Die Schlichtenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung sorgt ebenfalls für eines geringes Ausquetschen des Polymerharzes während des nachfolgenden Verfahrens zur Herstellung von Gegenständen, die wenig hervorstehende Fasern haben und andere Vorteile aufweisen, wie z.B. solche, die oben diskutiert wurden.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine wäRrige Schlichtenzusammensetzung für wenigstens eine Glasfaser, die umfaßt: (a) ein nicht-ionisches, urethan-modifiziertes, wärmehärtbares Epoxy-Copolymer; (b) ein selbstreagierendes, vernetzendes Polymer, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem Vinylacetatpolymer, Polyester, Acrylpolymer und Mischungen davon; (c) ein thermoplastisches Polymer; (d) ein organofunktionelles Silan-Kupplungsmittel; (e) ein Faser-Gleitmittel; und (f) Wasser in einer Menge, die zum Aufbringen der Schlichtenzusammensetzung auf wenigstens eine Glasfaser ausreicht.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Verstärkung mit verbesserter Festigkeit. Die oben diskutierte wäßrige Schlichtenzusammensetzung wird auf wenigstens einen Teil der Oberfläche einer jeden aus einer Mehrzahl von Glasfasern aufgebracht, die danach getrocknet werden, um eine Verstärkung für ein wärmehärtbares Polymer herzustellen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die wäßrige Schlichtenzusannnensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung stellt Glasfaserstränge bereit, die eine verbesserte Verarbeitbarkeit während der Aufbringung der Schlichtenzusammensetzung auf die Stränge (d.h. verbesserte Effizienz der Bindemittelaufbringung) und auch während der nachfolgenden Bearbeitung und der Formverfahren aufweisen. Während der anschließenden Formverfahren versieht diese Schlichtenzusammensetzung die Glasfasern mit verbesserten Eigenschaften in Bezug auf Weißheit, Imprägnierung und Durchnässung. Die Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verlimdert das Ausquetschen und Zusammenschieben des Polymerharzes während der Herstellung großer Rollen aus Formmasse. Gegenstände, die aus wärmehärtbaren Polymer-Materialien hergestellt sind, in die Glasfasern eingearbeitet sind, die mit der Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt sind, weisen ein verbesserte Festigkeit und eine einheitlichere Oberfläche mit geringerer Beschädigung auf, d.h. mit weniger vorstehenden Fasern, weniger Durchscheinen der Fasern, weniger Welligkeit, Wölbungen oder Klumpen.
Die wäßrige Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein nicht-ionisches, urethan-modifiziertes, wärmehärtbares Epoxy-Copolymer, das vorzugsweise in Form einer wäßrigen Emulsion oder Dispersion vorliegt. Das nicht-ionische, urethan-modifizierte, wärmehärtbare Epoxy-Copolymer hat im allgemeinen ein Epoxy-Equivalentgewicht von etwa 175 bis etwa 760 und macht etwa 50 bis etwa 99 Gew.-% und noch mehr bevorzugt etwa 60 Gew.-% einer Emulsion auf Wasserbasis aus, die vorzugsweise keine organischen Lösungsmittel enthält.
Vorzugsweise weist das nicht-ionische, urethan-modifizierte, wärmehärtbare Epoxy-Copolymer ein Grundgerüst mit Epoxydeinheiten auf, das ein Reaktionsprodukt ist aus (1) einer Verbindung, die gewählt ist aus Bisphenol-A, Bisphenol-F, Epoxy-Novolak und Novolak- Kresol und (2) einem funktionellen Isocyanat-Prepolymer. Ein nicht-beschränkendes Beispiel einer geeigneten Bisphenol-A-Verbindung ist Epi-Rez CMD 35201, das im Handel erhältlich ist von der Firma Shell Chemical Co., Houston, Texas. Nicht-beschränkende Beispiele geeigneter Epoxy-Novolak- und Bisphenol-F-Materialien sind W55-5003 bzw. EPN 862, die beide ebenso im Handel erhältlich sind von der Firma Shell Chemical. Beispiele geeigneter Novolak-Kresol-Materialien sind im Handel erhältlich von der Firma Ciba-Geigy, Greensboro, North Carolina und der Firma Dow Chemical Co., Midland, Michigan.
Das funktionelle Isocyanat-Prepolymer kann das Reaktionsprodukt sein aus (1) einem Polymer, das gewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Polyester mit funktionellen Mono-, Di- oder Polyhydroxy-Gruppen und einem Polyether mit funktionellen Mono-, Dioder Polyhydroxy-Gruppen und (2) zum Beispiel einem Mono- oder Diisocyanat. Nichtbeschränkende Beispiele geeigneter funktioneller Isocyanat-Prepolymere sind Vinylisocyanat, Toluoldiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und Isophorondiisocyanat.
Die zur Zeit bevorzugte nicht-ionische Emulsion eines urethan-modifizierten, wärmehärtbaren Epoxy-Copolymers ist Epi-Rez CMD W60-5520, das im Handel erhältlich ist von der Firma Shell Chemical. Dieses Material ist eine nicht-ionische, wäßrige Dispersion eines urethan-modifizierten Epoxyharzes mit einem Epoxy-Equivalentgewicht von 540 und einem Feststoffgehalt von 60 Gew.-%. Die Dispersion ist thixotrop und enthält keine organischen Lösungsmittel. CMD W60-5520 kann sowohl über die funktionelle Epoxygruppe als auch über die funktionelle Hydroxygruppe gehärtet werden. Die Dispersion hat eine Viskosität von etwa 12.000 Centipoise bei 25ºC, gemessen unter Verwendung einer Brookfield-Spindel, Modell RVT, Nr. 5, bei 10 Upm. Die Dispersion hat eine Dichte von etwa 9,2 lb/gal, eine mittlere Teilchengröße von etwa 2 Mikron, einen pH-Wert von etwa 4,0 und einen Dampfdruck bei 20ºC von weniger als etwa 20 mm Hg.
Wie derzeit bevorzugt ist, macht das nicht-ionische, urethan-modifizierte, wärmehärtbare Epoxyharz etwa 20 bis etwa 50 Gew.-% und noch mehr bevorzugt etwa 28 bis etwa 35 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung aus, bezogen auf die nicht-wäßrige Basis. Ein Faclimann auf diesem Gebiet der Technik erkennt, daß ein oder mehrere nicht-ionische(s), urethan-modifizierte(s), wärmehärtbare(s) Epoxyharz(e) oder Emulsionen davon verwendet werden können, in Übereinstimmung mit dem Geist und dem Umfang der vorliegenden Erfindung.
Die wäßrige Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung umfäßt auch ein selbstreagierendes, vernetzendes Polymer, das gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Vinylacetatpolymer, Polyester, Acrylpolymer und Mischungen davon. Selbstreagierende, vernetzende Polymere sind solche, die zum Selbstreagieren oder Vernetzen fähig sind, und zwar bei Bedingungen, die typischerweise während und nach der Aufbringung der Schlichtenzusammensetzung auf die Glasfasern auftreten, vorzugsweise ohne die Zugabe von Katalysatoren oder anderen Materialien zum Fördern der Vernetzung. Nicht-beschränkende Beispiele bevorzugter selbstreagierender, vernetzender Polymere sind n-Methylolacrylamid-Vinylacetat-Copolymere, wie solche, die enthalten sind in Resyn 25- 2828, einer Emulsion, die im Handel erhältlich ist von der Firma National Starch and Chemical Co., Bridgewater, New Jersey, und PN 3451F und PN-3700P, die beide im Handel erhältlich sind von der Firma H.B. Fuller Co., St. Paul, Minnesota. Resyn 25- 2828 ist eine wäßrige Emulsion, die etwa 52 Gew.-% n-Methylolacrylamid-Vinylacetat- Copolymer umfaßt. Diese Emulsion hat einen pH-Wert von etwa 4,2, eine mittlere Teilchengröße von etwa 1,0 Mikron, wobei die Teilchen eine anionische Ladung aufweisen. Die Viskosität der Emulsion liegt bei etwa 5.800 Centipoise, gemessen unter Verwendung einer Brookfield-Spindel, Modell RVF, Nr.3, bei 20 Upm und 70 ºF. Die Dichte der Emulsion bei 72 ºF liegt bei etwa 9,2 lb/gal.
Andere nicht-beschränkende Beispiele geeigneter selbstreagierender, vernetzender Polymere sind ein Vernetzungsmittel des Melamin-Formaldehyd-Typs und ein Polyvinylacetat, ein Polyvinylacetat-Vernetzungsmittel und n-Methylacrylamid (wie beispielsweise Duracet 680 oder 681, die beide im Handel erhältlich sind von der Firma Franklin International, Columbus, Ohio), ein Acryl-Vernetzungsmittel (wie beispielsweise Duracet 627, das ebenso im Handel erhältlich ist von der Firma Franklin) und ein selbstvernetzendes Polyvinylacetat (wie beispielsweise PN-3 154F, das im Handel erhältlich ist von der Firma H.B. Fuller; Vinac 810L, das im Handel erhältlich ist von der Firma Air Products and Chemicals Co., Allentown, Pennsylvania; und Duracet 622, 640 und 680, die alle im Handel erhältlich sind von der Firma Franklin). Nicht-beschränkende Beispiele geeigneter selbstreagierender, vernetzender Polyester sind Stypol 044-7009, 044-5028, 040-5018 und 044-5056, die alle im Handel erhältlich sind von der Firma Cook Composites and Polymers, Port Washington, Wisconsin.
Das selbstreagierende, vernetzende Polymer kann etwa 30 bis etwa 60 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung auf nicht-wäßriger Basis ausmachen und noch mehr bevorzugt, etwa 40 bis etwa 50 Gew.-%. Vorzugsweise ist das Verhältnis des urethan-modifizierten, wärmehärtbaren Epoxy-Copolymers zu dem selbstreagierenden, vernetzenden Polymer auf nicht-wäßriger Basis etwa 1: 4 bis 3 :1, bezogen auf das Gewicht.
Die Schlichtenzusammensetzung gemaß der vorliegenden Erfindung umfaßt ebenso ein thermoplastisches Polymer, das vorzugsweise aus der Gruppe gewahlt ist, die besteht aus Vinylacetat-Ethylen-Copolymer, Polyvinylpyrrolidon, Acryl-Homopolymer und Polyvinylacetat-Homopolymer. Wie derzeit bevorzugt, ist das thermoplastische Polymer eine wäßrige Emulsion eines Vinylacetat-Ethylen-Copolymers wie beispielsweise Airflex 300, das im Handel erhältlich ist von der Firma Air Products. Airflex 300 ist eine weiße Emulsion mit einem Feststoffgehalt von etwa 55 Gew.-% und einer Viskosität von etwa 1.800 bis etwa 2.700 Centipoise. Diese Emulsion hat 0,5 Gew.-% freies Vinylacetat Monomer und einen pH-Wert von etwa 4,5 bis etwa 5,0. Die Dichte dieser Emulsion liegt etwa bei 8,8 bis etwa 9,0 lb/gal.
Geeignete Polyvinylpyrrolidone, die nützlich in der Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung sein können, schließen jedes Homopolymer ein, das erhalten wird, durch die Additions-Polymerisation eines Monomers, das durch die Formel (I) wiedergegeben werden kann:
worin jeder der Reste R¹, R², R³ und R&sup4; unabhängig vom anderen ausgewählt werden kann aus Wasserstoff oder einer Niederalkyl-Gruppe. Beispiele solcher Monomere schließen N- Vinyl-2-pyrrolidone ein, wie sie in dem US-Patent Nr.4,518,653 dargelegt werden, welches durch die Inbezugnahme in die vorliegende Erfindung übernommen wird. Beispiele geeigneter Polyvinylpyrrolidone schließen K-15, K-30, K-60 und K-90 ein, die alle im Handel erhältlich sind von der Firma ISP Chemicals, Wayne, New Jersey. Andere Beispiele geeigneter thermoplastischer Polymere schließen Acrylsäure, Copolymere von Acrylat- und Methacrylat-Monomeren und Styrole ein.
Vorzugsweise macht das thermoplastische Polymer etwa 5 bis etwa 20 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung auf nicht-wäßriger Basis und noch mehr bevorzugt etwa 12 bis etwa 16 % aus. Eine Vielzahl thermoplastischer Polymere oder Copolymere kann - wenn es erwünscht ist - in die Schlichtenzusammensetzung eingeschlossen werden.
Die Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt wenigstens eine und vorzugsweise eine Mischung aus zwei organofunktionellen Silan-Kupplungsmitteln. Das organofunktionelle Silan-Kupplungsmittel weist eine reaktive Einheit an der Verbindung auf, die radikalisch polymerisierbar ist, wie beispielsweise eine Epoxy-, Vinyl-, Acrylat-, Methacrylat- oder Amino-Gruppe. Wie derzeit bevorzugt, ist das organofunktionelle Silan-Kupplungsmittel eine Mischung aus gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan und gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan. Ein geeignetes gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan zur Verwendung in der wäßrigen Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ist A-174, das im Handel erhältlich ist von der Firma Union Carbide Corporation, Danbury, Connecticut. Ein geeignetes gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan ist A-187, das ebenso im Handel erhältlich ist von der Firma Union Carbide Corporation. Ein anderes Beispiel eines geeigneten organofunktionellen Silan- Kupplungsmittels ist gamma-Aminopropyltrimethoxysilan. Andere Beispiele geeigneter organofunktioneller Silane zur Verwendung in der wäßrigen Schlichtenzusannnensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik im Hinblick auf die vorangegangene Offenbarung offensichtlich. Daijiber hinaus werden Fachleute auf diesem Gebiet der Technik verstehen, daß ein, zwei oder mehr als zwei organofunktionelle Silan-Kupplungsmittel verwendet werden können, in Übereinstimmung mit dem Geist und dem Umfang der vorliegenden Erfindung.
Das organofunktionelle Silan-Kupplungsmittel kann etwa 1 bis etwa 8 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung auf nicht-wäßriger Basis ausmachen. Vorzugsweise umfaßt die Schlichtenzusammensetzung etwa 0,5 bis etwa 7,5 Gew.-% gamma-Methacryloxypropyl trimethoxysilan und etwa 0,5 bis etwa 7,5 Gew.-% gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan auf nicht-wäßriger Basis. Noch mehr bevorzugt sind etwa 2,8 Gew.-% gamma- Methacryloxypropyltrimethoxysilan und etwa 1,0 Gew.-% gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan auf nicht-wäßriger Basis in der Schlichtenzusammensetzung enthalten.
Das Faser-Gleitmittel kann jedes kationische, nicht-ionische oder anionische Glasfaser- Gleitmittel sein, das den interfilamentären Abrieb zwischen den Fasern verringert. Wie derzeit bevorzugt, wird das Faser-Gleitmittel gewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem Aminsalz einer Fettsäure, Alkylimidazolin-Derivaten, durch Säure löslich gemachten Fettsäureamiden und durch Säure löslich gemachten mehrfach ungesättigten Säureamiden. Ein Beispiel eines geeigneten, durch Säure löslich gemachten Fettsäureamids ist Stearinsäureamid. Geeignete Fettsäureamide können gesättigt oder ungesattigt sein und weisen Säuregruppen von 4 bis 24 Kohlenstoffatomen auf. Beispiele geeigneter Alkylimidazolin-Derivate schließen Alkyl-N-Amidoalkylimidazoline ein, die durch Reaktion von Fettsäuren mit Polyalkylenpolyaminen hergestellt werden können. Geeignete Fettsäureaminsalz-Gleitmittel können eine Fettsäureeinheit mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen einschließen. Amine, die nützlich zur Herstellung des Salzes sind, sind tertiäre Amine, die Alkyl-Gruppen mit 1 bis 22 Atomen aufweisen, die an dem Stickstoffatom gebunden sind.
Noch mehr bevorzugt sind Glasfaser-Gleitmittel, die gewählt sind aus einem Kondensat einer Fettsäure und Polyethylenimin und einem Amid-substituierten Polyethylenimin. Ein Beispiel eines bevorzugten Faser-Gleitmittels ist Emery 6717, das ein partiell amidiertes Polyethylenimin ist und das im Handel erhältlich ist von der Firma Henkel Corporation, Kankakee, Illinois. Andere Beispiele geeigneter Emery-Faser-Gleitmittel sind Produkte mit der Bezeichnung 6760 und 4046D. Vorzugsweise macht das Faser-Gleitmittel etwa 0,5 bis etwa 3,0 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung auf nicht-wäßriger Basis aus. Noch mehr bevorzugt macht das Faser-Gleitmittel etwa 1,4 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung auf nicht-wäßriger Basis aus.
Die wäßrige Schlichtenzusammensetzung kann darüber hinaus eine organische Kohlenwasserstoffsäure in einer Menge enthalten, die ausreichend ist, um die wäßrige Schlichtenzusammensetzung mit einem pH-Wert von etwa 3 bis etwa 6,5 zu versehen. Nicht-beschränkende Beispiele organischer Kohlenwasserstoffsäuren, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen Mono- und Polycarbonsäuren und deren Anhydride ein, wie beispielweise Essigsäure, Ameisensäure, Propionsäure, Capronsäure, Milchsäure, Benzoesäure, Brenztraubensäure, Oxalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure und Mischungen daraus.
In einer alternativen Ausfuhrungsform kann die Schlichtenzusammensetzung darüber hinaus einen Weichmacher auf wäßriger oder nicht-wäßriger Basis enthalten. Ein Beispiel eines geeigneten Weichmachers auf wäßriger Basis ist Carbowax 400, ein Polyethylenglykol, das im Handel erhältlich ist von der Firma Union Carbide Co., Danbury, Connecticut. Beispiele geeigneter Weichmacher auf nicht-wäßriger Basis schließen ein: Phthalate, wie beispielsweise Dibutylphthalat, Trimellitate, wie beispielsweise Trioctyltrimellitat und Adipate wie beispielsweise Dioctyladipat. Die Menge des Weichlnachers kann bei etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung auf nicht-wäßriger Basis liegen.
Wasser - vorzugsweise entionisiert - kann in der wäßrigen Schlichtenzusammensetzung in einer Menge enthalten sein, die ausreichend ist zur Aufbringung der Schlichtenzusammensetzung auf wenigstens eine Glasfaser. Vorzugsweise liegt der Gewichtsanteil der Feststoffe bei etwa 6 bis etwa 20 Gew.-% der wäßrigen Schlichtenzusammensetzung. Die Gesamtmenge der nicht-wäßrigen Bestandteile, bezogen auf die Basis nicht-wäßriger Bestandteile in Gewichtsprozent, erreicht im allgemeinen etwa 100 %. Bezogen auf eine Gewichtsbasis, die Wasser einschließt, liegt die Gesamtmenge der Komponenten ebenso bei etwa 100 %.
Die wäßrige Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden durch jedes geeignete Verfahren, das Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik wohlbekannt ist. Vorzugsweise wird jeder Bestandteil mit entionisiertem Wasser in einem getrennten Gefäß verdünnt und gut gemischt, bevor er mit den anderen Bestandteilen in einem Hauptmisch-Gefäß zusammengebracht wird. Das/die organofunktionelle(n) Silan-Kupplungsmittel kann/können wenigstens teilweise hydrolysiert werden durch Umsetzung mit der organischen Kohlenwasserstoffsäure in Gegenwart von Wasser. Nachdem jeder der vorgemischten Bestandteile in das Hauptmisch-Gefäß gegeben wurde, wird ausreichend Wasser zugesetzt, um die wäßrige Schlichtenzusammensetzung auf einen Gesamt-Feststoffgehalt von etwa 6 bis etwa 20 Gew.-% einzustellen.
Die wäßrige Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf jede Art von Glaszusammensetzung, die zur Faserbildung imstande ist, aufgebracht werden, die Fachleuten in diesem Bereich der Technik bekannt ist. Nicht-beschränkende Beispiele geeigneter Glaszusammensetzungen, die zur Faserbildung imstande sind, schließen E-Glas, 621-Glas, A-Glas, C-Glas, S-Glas und deren Derivate mit geringem Gehalt an freiem Fluor und/oder Bor ein. Die wäßrige Schlichtenzusammensetzung kann dadurch aufge bracht werden, daß man wenigstens einen Teil jedes Glasfaserstrangs, der aus einer Düse ausströmt, mit einem Applikator des Walzen-Typs, das die Schlichtenzusammensetzung trägt, in Kontakt bringt, oder durch jedes Verfahren, das Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik wohlbekannt ist.
Die Fasern mit der darauf aufgebrachten Schlichtenzusammensetzung können zusammengefaßt werden, um einen Strang mit einer Mehrzahl von Fasern zu bilden. Der Strang kann auf einen Form-Wickelkörper aufgewickelt werden, der auf einem sich drehenden Metallring angebracht ist. Der Form-Wickelkörper kann von dem Metallring entfernt werden und in einem Ofen getrocknet werden, um Glasfäserstrange mit einem darauf aufgebrachten getrockneten Rückstand der Schlichtenzusammensetzung herzustellen. Die Trocknungstemperatur hängt ab von solchen Variablen wie beispielsweise dem Prozentgehalt an Feststoffen in der Schlichtenzusammensetzung, den Bestandteilen der Schlichtenzusammensetzung und der Art der Glasfaser. Die Schlichtenzusammensetzung stellt Glasfaserstränge bereit, die etwa 0,8 bis 2,2 Gew.-% der getrockneten Schlichtenzusammensetzung auf dem Strang aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht des Glases und der getrockneten Schlichtenzusammensetzung. Die Stränge können von dem Form-Wickelkörper entfernt werden und mit einer Vielzahl anderer Stränge zusammengebracht werden unter Bildung eines Rovings. Der Roving kann in Form kontinuierlicher Stränge, Glasseiden-Strangvlies oder Schnitt-Glasfasern zum Verstärken eines wärmehärtbaren Polymers verwendet werden, wie dies bei beliebigen Verfahren, die auf diesem Gebiet der Technik bekannt sind, erwünscht ist.
Glasfasern mit der darauf aufgebrachten Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung können zum Verstärken aller wärmehärtbaren Polymere verwendet werden. Diese schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf Polyester, Vinylester, Epoxyde, Alkydharze und Urethane. Beispiele geeigneter wärmehärtbarer Polymere schließen ein α-Phasen-Polyesterharz-System (Aropol 50405); eine Klasse A SMC-Zubereitung, die im Handel erhältlich ist von der Firma Ashland Chemical Inc., Columbus, Ohio; das Reichhold-Polyester-System, eine strukturelle SMC-Zubereitung, die im Handel erhältlich ist von der Firma Union Carbide; und das Aropol 7030-Harz-System mit schrumpfarmen Polyestern, erne färbbare Zubereitung, die im Handel erhältlich ist von der Firma Ashland Chemical.
Rovings, die aus Glassträngen mit der darauf aufgebrachten Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, können in allen Formverfahren verwendet werden, wie beispielsweise in dem SMC-Verfahren, das oben diskutiert wurde. Für die Verwendung in dem SMC-Verfahren werden die Glasstränge typischerweise in Längen von etwa 1 in bis etwa 2 in geschnitten und über eine erste Schicht des wärmehärt baren Polymermaterials, beispielsweise eines solchen, wie es oben diskutiert wurde, verteilt. Eine zweite Schicht des wärmehärtbaren Polymermaterials wird über die geschnittenen Glasfasern und die erste Schicht des wärmehärtbaren Polymermaterials plaziert und gequetscht, um die Glasfasern und das Polymermaterial gründlich zu mischen. Darüber hinaus können abwechselnd Schichten aus Glasfasern oder Polymermaterial zugefügt werden, sofern dies erwünscht ist. Pigmente und andere Zusatzstoffe, die Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik wohlbekannt sind, können in die wärmehärtbaren Polymerschichten eingeschlossen werden.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden spezifischen, jedoch nichtbeschränkenden Beispiele veranschaulicht.

Beispiel 1

Eine wäßrige Schlichtenzusammensetzung wurde hergestellt durch Mischen jeder der Bestandteile in den Mengen, wie sie in Tabelle 1 angegeben sind, um eine wäßrige Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen. Tabelle 1
Die oben genannte wäßrige Schlichtenzusammensetzung wurde hergestellt nach dem folgenden Verfahren: 20 Gallonen Wasser wurden in einem herkömmlichen Mischgefäß mit 0,63 lb Essigsäure und 2,60 lb gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan (A-174) zusammengebracht und kräftig unter Verwendung eines Eppenbach-Mischers unter Bildung einer homogenen Lösung gerührt. Dieser Lösung wurde 0,98 lb gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (A-187) unter Rühren zugesetzt. Ein Faser-Gleitmittel (Emery 6717) in einer Menge von 1,30 lb wurde mit 2,5 Gallonen heißen Wassers (etwa 120 ºF bis 140 ºF) vorgemischt und der Organosilan-Kupplungsmittel-Lösung zugesetzt. Dieser Mischung wurden zugesetzt: 6 Gallonen Wasser, die mit 50,32 lb CMD W60-5520 vorgemischt waren; 10 Gallonen Wasser, die mit 87,10 lb Resyn 25-2828 vorgemischt waren; und 3 Gallonen Wasser, die mit Airflex 300 vorgemischt waren. Die resultierende wäßrige Schlichtenzusammensetzung hatte etwa 11,0 Gew.-% Feststoffe und einen pH-Wert von etwa 4,5.
Nach herkömmlichem Abkühlen und thermischem Konditionieren durch Besprühen mit Luft und Wasser wurde die Schlichtenzusaininensetzung auf die Glasfasern aufgebracht, und zwar unter Verwendung eines Applikators des Walzen-Typs auf K-18 Glasfaserstränge während des Formens. Jeder Form-Wickelkörper wurde bei einer Temperatur von etwa 260 ºF bis etwa 300 ºF für etwa 2 bis 15 Stunden getrocknet unter Bildung von Glassträngen, die etwa 0,8 bis etwa 2,2 Gew.-% der getrockneten Schlichte darauf aufwiesen. Nach dem Trocknen wurden die Form-Wickelkörper auf einem Gitter montiert und in Rovings überführt.
Rovings mit Glasfasersträngen, die mit der Schlichtenzusannnensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung (Beispiel 1) behandelt worden waren; Proben von 5509-Rovings (Vergleichsbeispiel A) und 5528-Rovings (Vergleichsbeispiel B), die im Handel erhältlich sind von der Firma PPG Industries, Inc.; als auch geschlichtete Glasfasern des Typs OC 980, OC 973 und OC 433, die im Handel erhältlich sind von der Firma Owens-Corning Fiberglas Corp., Toledo, Ohio (Vergleichsbeispiele C bis E); sowie mit einer Schlichte versehene Glasfasern des Typs VCT 243, die im Handel erhältlich sind von der Firma Vitrotex-Certainteed (Vergleichsbeispiel F), wurden unter Bestimmung des Glühverlusts (LOI) (in Gewichtsprozent), der Menge an mit Aceton extrahiertem Material (in Prozent) und der End-Feinheit bewertet. Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 2 angegeben.
Außerdem wurde jede der oben angegebenen Proben zur Herstellung von nach dem Prepeg-Verfahren (Sheet Molding Compound-Verfahren; SMC-Verfahren) hergestellten Verbundkörpern mit verschiedenen wärmehärtbaren Polymeren verwendet. Proben der Verbundstoffe wurden 2 min bei einem Druck von 1.000 psi geformt und so Platten mit einer Größe von 16" x 16" x 0,100" hergestellt. Jeder Probenkörper wurde auffolgende Eigenschaften untersucht: Zugfestigkeit nach ASTM, Verfahren D-3039; Biegefestigkeit und Biegemodul nach ASTM, Verfahren D-790; Izod-Kerbschlag-Festigkeit und Gewichtsprozent Anteil Glas. Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse von Verbundstoffen, die unter Verwendung des α-Phasen-Polyesterharz-Systems (SMC-Formulierung der Klasse A) bei einem Glasgehalt von 30 Gew.-%, einer Viskosität von 60 M Centipoise, einem Plattengewicht von 18 oz/ft² und einer Vorlaufgeschwindigkeit von 20 ft/min hergestellt worden waren. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse einer Computer-Oberflächenanalyse von Platten, die mit dem α-Phasen-Polyesterharz-System hergestellt wgrden waren. Die Tests wurden durchgefuhrt mit einem LORIA -Oberflächen-Analysegerät, das im Handel erhältlich ist von der Firma Ashland Chemical. Eine 100 in² große Fläche jeder Testplatte wurde in Bezug auf den Ashland-Index bewertet und so die Welligkeit der Plattenoberfläche bestimmt; außerdem wurde der LORIA -DOI-Wert bestimmt, um die Durchsichtigkeit der Fasern zu bestimmen, und es wurde der sogenannte "unpainted Orange Peel"-Test durchgefuhrt, der eine weitere Bewertung der Welligkeit der Plattenoberfläche ermöglicht. Jedes der in Tabelle 4 angegebenen Ergebnisse ist der Mittelwert von Testergebnissen, die fur zwei Testplatten jeder Probe erhalten wurden.
Tabefle 5 zeigt die Ergebnisse fur Verbundstoffe, die unter Verwendung des Reichhold- Polyester-Systems (eine sttrtlrturelle SMC-Zubereitung) bei einem Glasgehalt von 50 Gew.- %, einer Viskosität von 7 M Centipoise, einem Plattengewicht von 14 oz/ft² und einer Vorlaufgeschwindigkeit von 20 ft/min gebildet wurden. Tabelle 6 zeigt die Ergebnisse von Verbundstoffen, die unter Verwendung des Aropol &sup7;&sup0;³&sup0;-Polyesterharz-Systems mit geringem Schrumpfungsgrad (einer pigmentierbaren SMC-Zubereitung) bei einem Glasgehalt von 27 Gew.-%, einer Viskosität von 12 M Centipoise, einem Plattengewicht von 16 oz/ft² und einer Vorlaufgeschwindigkeit von 20 ft/min gebildet wurden. Tabelle 6 zeigt auch die Ergebnisse der Weißheits-Index-Tests von Roving-Paketen und Platten, die auf einem Hunter D25-PC2-Kolorimeter unter Einstellung eines Eichstandards von 80,7 bewertet wurden. Tabelle 2 Tabelle 3 α-Phasen-Polyesterharz-System Tabelle 4 LORIA -Oberflächen-Eigenschaften Tabelle 5 Reichhold-Polyester-System Tabelle 6 Aropol 7030-Harz-System mit Polyester geringer Schrumpfung
Wie in Tabelle 3 gezeigt, weist der nach dem SMC-Verfahren geformte Verbundkörper aus Glasfasern unter Verwendung der Schlichtenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung (Beispiel 1) geringfügig bessere mechanische Eigenschaften auf als diejenigen von Verbundkörpern, die unter Verwendung eines herkömmlichen Klasse A-SMC-Rovings hergestellt worden waren. Die Schlichtenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung liefert auch geformte Verbundkörper mit vergleichbaren Eigenschaften in Bezug auf die Vornetzung und Durchfeuchtung und mit in geringerer Menge vorstehenden Fasern als Verbundkörper, die unter Verwendung eines herkömmlichen Klasse A-SMC-Rovings hergestellt worden waren. Der Weißheits-Index von Beispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist demjenigen der bewerteten Vergleichsbeispiele weit überlegen. Verstärkte Weißheit macht es möglich, daß die Verstärkung viel einfacher verborgen werden kann, wenn Pigmente in den Verbundkörper eingeschlossen werden. Dieser Vorteil ist in hohem Maße nützlich für Gegenstände wie beispielsweise Schutzschichten im Sanitärbereich und Basketball-Korb-Bretter.

Beispiel 2

In einer alternativen Ausfuhrungsform wurde eine wäßrige Schlichtenzusammensetzung (Beispiel 2) gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt und mit verschiedenen wäßrigen Schlichtenzusammensetzungen verglichen, die ähnlich derjenigen war, die zur Behandlung des 5528-Rovings (Vergleichsbeispiele G bis L) verwendet wurde. Die Formulierungen von Beispiel 2 und der Vergleichsbeispiele G bis L sind in Tabelle 7 angegeben. Die Komponente PN-3 166-C ist eine wäßrige Emulsion eines epoxidierten, polaren, thermoplastischen Copolymers, d.h. eine Emulsion von epoxidiertem Polyvinylacetat, das im Handel erhältlich ist von der Firma H.B. Fuller Co.. Etwa 10 bis etwa 15 Gallonen jeder der Schlichtenzusammensetzungen, wie sie in Tabelle 7 aufgelistet sind, wurden hergestellt. Jede Schlichtenzusammensetzung wurde mit entionisiertem Wasser auf einen Gehalt an Feststoffen von etwa 15 Gew.-% verdünnt. Tabelle 7 Gewicht der Komponenten (Gramm pro Gallone wäßriger Schlichtenzusammensetzung)
Die Schlichtenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung und jeder der anderen Formulierungen (Vergleichsbeispiele G bis L) wurden auf Glasfasern nach herköminlichem Abkühlen und thermischem Konditionieren durch Besprühen mit Luft und Wasser aufgebracht, und zwar unter Verwendung eines herkömlichen Applikators des Walzen-Typs auf K-18 Glasfaserstränge während des Formens Jeder Form-Wickelkörper wurde bei einer Temperatur von etwa 285 ºF fur etwa 10 Stunden unter Bildung eines Glasstrangs getrocknet, der etwa 0,8 bis etwa 2,2 Gew.-% getrockneter Schlichte darauf aufgebracht aufwies. Nach dem Trocknen wurde jeder Form-Wickelkörper auf ein Gitter montiert, in Rovings überführt und 1,5 Stunden lang bei 255 ºF nachbehandelt.
Der Roving mit Glasfasersträngen, die mit der Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung (Beispiel 2) und derjenigen der Vergleichsbeispiele G bis L behandelt worden waren, wurde unter Bestimmung des Glühverlusts (Loss On Ignition; LOI) (in Gewichtsprozent), und der Menge an mit Aceton extrahiertem Material (in Prozent) bewertet. Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle 8 angegeben. Tabelle 8
Außerdem wurde jede der oben angegebenen Proben zur Herstellung von Verbundkörpern nach dem Sheet Molding Compound-Verfahren (SMC-Verfahren) mit verschiedenen wärmehärtbaren Polymeren in der Weise verwendet, wie dies oben in Beispiel 1 beschrieben ist. Tabelle 9 zeigt die Ergebnisse des Anfangs- und des Endwertes der Durchfeuchtung, der Vornetzung und der Zugfestigkeit der Verbundkörper, die unter Verwendung des α-Polyesterharz-Systems in der oben in Beispiel 1 beschriebenen Weise geformt worden waren. Tabelle 10 zeigt die Ergebnisse von Verbundstoffen, die unter Verwendung des Reichhold-Polyester-Systems in der Weise, wie dies oben in Beispiel 1 beschrieben ist, geformt worden waren. Tabelle 9 α-Phasen-Polyesterharz-System Tabelle 10 Reichhold-Polyester-System
Die wäßrige Schlichtenzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung führt zur Herstellung von Glasfasersträngen mit geringem Glasbruch-Anteil, hohem Wert der Vornetzung und Durchfeuchtung und verbesserter Weißheit. Wenn Glasfasern, die die Schlichtenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung darauf aufgebracht aufweisen, als Verstärktingsmaterialien in wärmehärtbare Polymere eingearbeitet werden, verhindern sie ein Ausquetschen und Zusammenschieben des Polymerharzes während der Herstellung großer Rollen an Formmaterial. Gegenstände, die aus Materialien geformt werden, die unter Verwendung der Schlichtenzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, weisen eine im wesentlichen einheitliche Oberfläche auf, die in geringerem Umfang durch hervorstehende Fasern, Durchscheinen der Fasern, Welligkeit, Wölbungen oder Klumpen beeinträchtigt ist.

Claims

1. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung für wenigstens eine Glasfaser zur Verwendung zum Verstärken eines wärmehärtbaren Polymers, wobei die Zusammensetzung enthält:

(a) ein nichtionisches, urethanmodifiziertes, wärmehärtbares Epoxycopolymer.

(b) ein selbstreagierendes, vernetzendes Polymer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Vinylacetatpolymer, Polyester, Acrylpolymer und Mischungen davon.

(c) ein thermoplastisches Polymer,

(d) ein organofunktionelles-Silankupplungsmittel

(e) ein Fasergleitmittel und

(f) Wasser in einer Menge, die zum Aufbringen der Schlichtenzusammensetzung auf wenigstens eine Glasfaser ausreicht.

2. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das urethanmodifizierte, wärmehärtbare Epoxycopolymer in einer wäßrigen Emulsion vorhanden ist.

3. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das urethanmodifizierte, wärmehärtbare Epoxycopolymer ein Epoxidäquivalentgewicht von ungefähr 175 bis ungefähr 760 aufweist.

4. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das urethanmodifizierte, wärmehärtbare Epoxy, copolymer ungefähr 20 bis ungefähr 50 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung, bezogen auf nichtwäßrige Bestandteile, ausmacht.

5. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das selbstreagierende vernetzende Polymer ungefähr 30 bis ungefähr 60 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung, bezogen auf nichtwäßrige Bestandteile, ausmacht.

6. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis, bezogen auf nichtwäßrige Bestandteile, von urethanmodifiziertem, wärmehärtbarem Epoxycopolymer zu dem selbstreagierenden, vernetzenden Polymer ungefähr 1:4 bis ungefähr 3:1, bezogen auf Gewicht, beträgt.

7. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das selbstreagierende, vernetzende Polymer ein N-Methylolacrylamid-Vinylacetat-Copolymer ist.

8. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das thermoplastische Polymer ungefähr 5 bis ungefähr 20 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung, bezogen auf nichtwäßrige Bestandteile, ausmacht.

9. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das thermoplastische Polymer aus der Gruppe, beste-hend aus Vinylacetat-Ethylen-Copolymer, Polyvinylpyrrolidon, Acrylhomopolymer und Polyvinylacetat, homopolymer, ausgewählt ist.

10. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das organofunktionelle Silankupplungsmittel eine funktionelle Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Epoxy, Vinyl, Acrylat, Methacrylat und Amino, aufweist.

11. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das organofunktionelle Silankupplungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus gamma- Methacryloxypropyltrimethoxysilan, gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und Mischungen davon.

12. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1. wobei das organofunktionelle Silankupplungsmittel ungefähr 1 bis ungefähr 8 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung, bezogen auf nichtwäßrige Bestandteile, ausmacht.

13, Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 12, wobei das gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan ungefähr 0,5 bis ungefähr 715 Gew.-% der wäßrigen Schlichtenzusammensetzung und das gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan ungefähr 0,5 bis ungefähr 7,5 Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung, bezogen auf nichtwäßrige Bestandteile, ausmacht.

14. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1. wobei das Gleitmittel aus der Gruppe, bestehend aus einem Aminsalz einer Fettsäure, Alkylimidazolindenvaten, durch Säure löslich gemachte Fettsäureamide und durch Säure löslich gemachte mehrfach ungesättigte Fettsäureamide, ausgewählt ist.

15. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Gleitmittel aus der Gruppe, bestehend aus einem Kondensat einer Fettsäure und Polyethylenimin und einem amidsubstituierten Polyethylenimin, ausgewählt ist.

16. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Gleitmittel ungefähr 0,5 bis ungefähr 3, Gew.-% der Schlichtenzusammensetzung, bezogen auf nichtwäßrige Bestandteile, ausmacht.

17. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die wäßrige Schlichtenzusammensetzung einen Gewichtsprozentanteil an Feststoffen von ungefähr 6 bis ungefähr 20 aufweist.

18. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, die weiterhin eine organische Säure enthält, um der wäßrigen Schlichtenzusammensetzung einen pH-Wert von ungefähr 3 bis ungefähr 6,5 zu verleihen.

19. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1, die weiterhin einen Weichmacher enthält.

20. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 19, wobei der Weichmacher aus der Gruppe, bestehend aus einem Polyethylenglykol, einem Phthalat, einem Trimellitat und einem Adipat, ausgewählt ist.

21. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 19, wobei der Weichmacher ungefähr 0,5 bis ungefähr 4 Gew. -x der Schlichtenzusammensetzung, bezogen auf nichtwäßrige Bestandteile, ausmacht.

22. Wäßrige Schlichtenzusammensetzung für wenigstens eine Glasfaser zur Verwendung zum Verstärken eines wärmehärtbaren Polymers, wobei die Zusammensetzung enthält:

(a) ein nichtionisches, urethanmodifiziertes, wärmehärtbares Epoxycopolymer,

(b) ein selbstreagierendes, vernetzendes Polymer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Vinylacetatpolymer. Polyester, Acrylpolymer und Mischungen davon, wobei das Verhältnis, bezogen auf nichtwäßrige Bestandteile, von urethanmodifiziertem, wärmehärtbarem Epoxycopolymer zu dem selbstreagierenden, vernetzenden Polymer, ungefähr 1:4 bis ungefähr 3:1, bezogen auf Gewicht, beträgt,

(c) ungefähr 5 bis ungefähr 20 Gew.-% eines thermoplastischen Polymers,

(d) ungefähr 1 bis ungefähr 8 Gew.-%, bezogen auf nichtwäßrige Bestandteile, wenigstens eines organofunktionellen Silankupplungsmittels,

(e) ungefähr 0,5 bis ungefähr 3,0 Gew.-%, bezogen auf nichtwäßrige Bestandteile, eines Fasergleit mittels, und

(f) Wasser in einer Menge, die ausreichend ist, um der wäßrigen Schlichtenzusammensetzung einen Gewichtsprozentanteil an Feststoffen von ungefähr 6 bis ungefähr 20 zu verleihen.

23. Glasfaser mit dem getrockneten Rückstand der Schlichtenzusammensetzung nach Anspruch 1.

24. Glasfaserverstärkter polymerer Gegenstand mit der Glasfaser nach Anspruch 23.

25. Glasfaserverstärkter polymerer Gegenstand nach Anspruch 24, wobei das wärmehärtbare Polymer, das verstärkt ist, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Polyester, Vinylester, Epoxyharz und Alkydharz.

26. Verfahren zur Herstellung einer Verstärkung für ein wärmehärtbares Polymer, wobei die Verstärkung eine verbesserte Festigkeit aufweist, umfassend:

(a) Aufbringen einer wäßrigen Schlichtenzusammensetzung auf wenigstens einen Teil der Oberfläche einer jeden aus einer Vielzahl von Glasfasern, wobei die wäßrige Schlichtenzusammensetzung enthält:

(1) nichtionisches, urethanmodifiziertes, wärmehärtbares Epoxycopolymer,

(2) ein selbstreagierendes, vernetzendes Polymer, ausgewählt aus einem Vinylacetatpolymer, Polyester, Acrylpolymer und Mischungen davon,

(3) ein thermoplastisches Polymer,

(4) ein organofunktionelles Silankupplungsmittel.

(5) ein Gleitmittel und

(6) Wasser in einer Menge, die zum Aufbringen der Schlichtenzusammensetzung auf wenigstens eine Glasfaser ausreicht, und

(b) Trocknen der Glasfasern, um eine Verstärkung für ein wärmehärtbares Polymer auszubilden.