JP2003500562A - サイズ剤組成物 - Google Patents

サイズ剤組成物

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、フィルム形成剤、接着促進剤、シラン化合物、他のサイズ剤成分および添加剤を含むサイズ剤組成物を開示する。本発明は、またサイジング済みガラス繊維およびその使用を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、サイズ剤組成物、サイジング済みのガラス繊維およびその使用に関
する。
【0002】 (背景技術) ガラス繊維/ポリマーの複合材料の特性は、ガラス繊維と、当該ガラス繊維を
包囲するポリマーマトリックスとの相互作用に、大きく影響される。サイズ剤の
作用は、ガラス繊維と、マトリックスポリマーとの結合を達成すると同時に、ガ
ラス繊維の製造/処理を確実にすることである。サイズ剤は、その組成成分とし
て、水、ポリマーバインダー(いわゆるフィルム形成剤)、接着促進剤、潤滑剤
、静電防止剤、他の助剤などを使用している。ポリマーバインダーとして、一般
に有機系の材料、例えば水分散性/水溶性の酢酸ポリビニル、ポリエステル-エ
ポキシド、ポリウレタン、ポリアクリレートまたはポリオレフィン樹脂、それら
の混合物などを採用している。
【0003】 フィルム形成剤および接着促進剤は、一般に、ポリマーマトリックスと、フィ
ルム形成剤との間に親和性を形成すると共に、ガラス繊維表面に対する接着力を
促進し、かつ、ガラス繊維とポリマーマトリックスとの機械的結合力を達成しう
るように、選択される。
【0004】 このため、言うまでもないことであるが、サイズ剤の組成は、特定のポリマー
マトリックスに適合すべく最適化する必要があり、また、複合材料の特性は、サ
イズ剤の組成変化に敏感に影響されうる。
【0005】 現在、カットガラス繊維の従来法である「チョップド標準法」〔例えば、"The
Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibers" Loewentein, ISBN 0
-444-42185〕は、多数の中間工程を要するため、非常にコスト高である。この従
来法によれば、サイジング済みのガラス繊維を巻取ってケークを形成し、乾燥し
、要すれば中間貯蔵し、巻き戻し、次いで切断する。従来法である「ダイレクト
チョップ法」も、知られており、この従来法では、サイジング済みのガラス繊維
をもはやケークに巻取らずに、サイジング処理の直後に切断しており〔例えば、
"The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibers" Loewentein, IS
BN 0-444-42185-8〕、このため、カットガラス繊維の経済的な製造法として採用
されている。
【0006】 このダイレクトチョップ法の欠点は、当該方法によって製造されるガラス繊維
の機械的強化特性が、同じサイズ剤を用いたチョップド標準法によって製造され
るガラス繊維に比し、約15〜20%も低いことである(現時点では、その理由は不
明)。
【0007】 (発明が解決しようとする技術的課題) したがって、本発明の目的は、カットガラス繊維製造法を採用するにも拘らず
、ポリマー複合材料において、同等の良好な特性、特に機械的および熱的特性を
示すようなガラス繊維を提供することである。特に、ダイレクトチョップ法によ
って製造したガラス繊維のポリマー複合材料の特性は、チョップド標準法によっ
て製造したガラス繊維のポリマー複合材料の特性よりも、劣るべきではない。
【0008】 (発明の開示) 驚くべきことに、上記目的は、フィルム形成剤、アミノ-および/またはエポ
キシシランおよび他の通常のサイズ剤成分に加え、水溶性または水分散性のポリ
マーまたは少なくともアミノ官能性シランオリゴマー化合物を含んでなる、本発
明のサイズ剤組成物によって達成できることが判明した。
【0009】 本発明は、pH値3〜10のガラス繊維用サイズ剤組成物であって、 当該サイズ剤組成物は、 (a)ポリエポキシド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ酢
酸ビニル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂またはそれらの混合物
であるフィルム形成剤0.1〜 20重量%、好適には4〜10重量%、 (b)1、2または3つのアルコキシ基(好適には、C〜CアルコキシおよびC
〜C10シクロアルコキシ)を有する1分子当たり1つのアルコキシシラン基を
有する、有機官能性シランモノマーである接着促進剤0.1〜10重量%、好適には0
.3〜2重量%、 (c)1分子当たり1を超えるアルコキシシラン基を有し、各々の場合、シラン
基1つ当たり1、2または3つのアルコキシ基(好適には、C〜Cアルコキシお
よびC〜C10シクロアルコキシ)を有する、水溶性または水分散性のアミノ官
能性シラン化合物オリゴマーまたはポリマー(平均分子量>500 g/mol)0.1〜10
重量%、好適には0.3〜2重量%、 d)他の既知のサイズ剤成分0〜10重量%、好適には0.1 〜5重量%、 e)pH値3〜10が得られるような添加剤0〜10重量%、好適には0〜5重量%、およ
び f)100重量%までの残部水 を含んでなることを特徴とする組成物を提供する。
【0010】 成分b)/成分c)の比率は、好適には2:1である。
【0011】 サイズ剤のpHは、好適にはpH5〜9に調節される。特に好適には、pH7である。
一般的な有機酸または無機酸または塩基を使用して、上記pHを得ることができる
。好適には、ギ酸を酸として使用する。
【0012】 オリゴマーアルコキシシランの使用は、例えばUS 3746738(Union Carbide, P
epe等)において、デンプン含有サイズ剤組成物におけるガラス積層体に関して
開示されており、またUS 4244844(Saint-Gobain, Molinier等)において特に繊
維製品に関して開示されている。これらオリゴマーアルコキシシランは、デンプ
ンの限定された熱安定性により、処理温度>100℃で熱可塑性樹脂を処理するの
に一般に適していない。
【0013】 また、本発明は、本発明のサイズ剤組成物の乾燥残留物を被覆した、サイジン
グ済みのガラス繊維を提供する。
【0014】 本発明のサイジング済みガラス繊維は、熱可塑性および熱硬化性ポリマーの強
化に使用される。
【0015】 ガラスシルク(silk)の製造に使用されるすべての既知のガラスタイプ、例え
ば、E、A、CおよびSガラスは、本発明のサイジング済みガラス繊維の製造に好適
である。連続ガラス繊維製造用の上記種類のガラスタイプのうち、Eガラス繊維
は、アルカリを含んでおらず、また高引張強度および高弾性率であるため、プラ
スチックを強化するのに最も重要である。
【0016】 ガラス繊維をサイジングするには、常法に従い、以下の成分を含んだ本発明の
サイズ剤を用い、常法に従い、製造し、切断し、乾燥する: (a)ポリエポキシド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ酢
酸ビニル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂またはそれらの混合物
0.1〜 20重量%、好適には4〜10重量%、 (b)1、2または3つのアルコキシ基(好適には、C〜CアルコキシおよびC
〜C10シクロアルコキシ)を有し、1分子当たり1つのアルコキシシラン基を
有する、有機官能性シランモノマー0.1〜10重量%、好適には0.3〜2重量%、 (c)シラン基1つ当たり、1、2または3つのアルコキシ基(好適には、C〜C アルコキシおよびC〜C10シクロアルコキシ)を有し、1分子当たり1を超
えるアルコキシシラン基を有する、水溶性または水分散性のアミノ官能性シラン
化合物オリゴマーまたはポリマー(平均分子量>500 g/mol)0.1〜10重量%、好
適には03〜2重量%、 d)他の既知のサイズ剤成分0〜10重量%、好適には0.1 〜5重量%、 e)pH値3〜10が得られるような添加剤0〜10重量%、好適には0〜5重量%、およ
び f)100重量%までの残部水。
【0017】 サイズ剤は、他の成分、例えば、乳化剤、他のフィルム形成樹脂、他の接着促
進剤、潤滑剤、pH緩衝物質および補助物質、例えば、湿潤剤または帯電防止剤を
含んでなることができる。
【0018】 他の接着促進剤、潤滑剤および他の補助物質、サイズ剤の製造方法、およびガ
ラス繊維のサイジング法および仕上法は既知であり、例えば、K.L. Loewenstein
、「The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibres」、Elsevier
Scientific Publishing Corp., Amsterdam, London, New York, 1983に記載され
ている。
【0019】 ガラス繊維は、所望の方法でサイジングすることができ、例えば、スプレーま
たはローラーアプリケータのような好適な装置を使用してサイジングすることが
できる。例えば、サイズ剤を、ガラスフィラメントに適用し、固化した直後に、
すなわち巻き取りまたはカッティングの前に、紡糸金口から高速度で引き出すこ
とができる。しかしまた、紡糸処理後に、浸漬浴において繊維をサイジングする
こともできる。
【0020】 好適なポリエポキシドフィルム形成剤は、水中に分散、乳化または溶解しうる
エポキシ樹脂である。ポリエポキシドフィルム形成剤は、非変性エポキシ樹脂ま
たはアミン、酸基または親水性非イオン性基で変性されたエポキシ樹脂であって
、二価フェノール、例えば、ピロカテコール、レソルシノール、ヒドロキノン、
4,4'−ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン(ビスフェノールA)、4,4'−ジ
ヒドロキシ−3,3'−ジメチル−ジフェニルプロパン、および4,4'−ジヒドロキシ
ジフェニルスルホンのジグリシジルエーテル、 二塩基性芳香族、脂肪族および脂環式カルボン酸のグリシジルエーテル、例えば
、無水フタル酸ビスグリシジルエーテルまたはアジピン酸ビスグリシジルエ−テ
ル、 二価脂肪族アルコールのグリシジルエーテル、例えば、ブタンジオールビスグリ
シジルエーテル、ヘキサンジオールビスグリシジルエーテルまたはポリオキシア
ルキレングリコールビスグリシジルエーテル、および、 多価フェノール、例えば、ノボラック(酸触媒下、一価または多価フェノールと
アルデヒド、特にホルムアルデヒドとの反応生成物)、トリス−(4−ヒドロキ
シフェニル)メタンまたは1,1,2,2−テトラ(4−ヒドロキシフェニル)エタンの
ポリグリシジルエーテル、 芳香族アミンおよびエピクロロヒドリン系のエポキシド化合物、例えば、グリセ
ロール、トリメチロールプロパンおよびペンタエリトリトール系のエポキシ化合
物、および 他のグリシジル化合物、例えば、トリスグリシジルイソシアヌレート系のエポキ
シ樹脂である。好適なポリエポキシド分散物は、例えば、EP-A 27 942、EP-A 31
1 894、US 3 249 412、US 3 449 281、US 3 997 306およびUS 4 487 797に開示
されている。好適には、ビスフェノールA系およびノボラック系の、水に分散、
乳化または溶解されるポリエステルエポキシドである。
【0021】 ポリウレタンフィルム形成剤は、好適には二官能価ポリイソシアネートと、好
適には二官能価ポリオールおよび所望により好適には二官能価ポリアミンとの反
応生成物であって、この反応生成物は、水に分散、乳化または溶解される。ポリ
ウレタン分散体の合成、使用可能な単位、製造方法および特性は、当業者に既知
であり、例えば、Houben-Weyl「Methoden der organischen Chemie」、vol.E20
、H.BartlおよびJ.Falbe発行, Georg Thieme Verlag Stuttgart, New York 1987
, p.1587-1604, p.1659-1681およびp.1686-1689に記載されている。
【0022】 好適なイソシアネートは、脂肪族、脂環式、アリール脂肪族、芳香族および複
素環式ポリイソシアネートまたはこれらポリイソシアネートの望ましい混合物、
例えば、1,6−ヘキサメチレン−ジイソシアネート、1−イソシアナト−3,3,5−
トリメチル−5−イソシアナトメチル−シクロヘキサン、2,4−および2,6−トル
イレン−ジイソシアネートおよびジフェニルメタン−2,4'−および/または−4,
4'−ジイソシアネートである。
【0023】 好適なポリオールは、ポリエステル、例えば、好適には二価ポリアルコール、
例えば、エチレングリコール、プロピレングリコ−ル、ブチレングリコールおよ
びヘキサンジオールと、好適にはエステル化しうる二塩基性ポリカルボン酸また
はその誘導体、例えば、コハク酸、アジピン酸、フタル酸、無水フタル酸、マレ
イン酸および無水マレイン酸との反応生成物である。また、ラクトン、例えばε
-カプロラクタムのポリエステルも使用することができる。また、ポリエステル
は、少量の三価アルコールまたは三塩基性カルボン酸成分、例えば、トリメチロ
ールプロパンまたはグリセロールを含んでなることができる。さらに、エポキシ
ド、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはテトラヒドロフラン
の塊状重合によって製造されるか、または、反応性水素原子を有する出発成分、
例えば、水、アルコール、アンモニアまたはアミンに対するエポキシドの付加に
よって製造される分岐鎖または非分岐鎖ポリエーテルも好適である。
【0024】 いわゆる連鎖延長剤、すなわち、好適には400未満の分子
量を有する二官能価ポリオールまたはポリアミンであって、使用が特に好適なの
は、二価ポリアルコール、例えば、エチレングリコール、プロピレングルコール
およびブチレングリコール、アミノ−アルコール、例えば、エタノールアミンお
よびN−メチルジエタノールアミン、および二官能価ポリアミン、例えば、エチ
レンジアミン、1,4−テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1−ア
ミノ−3,3,5−トリメチル−5−アミノメチルシクロヘキサン、ビス−(3−アミ
ノ−プロピル)メチルアミンおよびヒドラジンである。
【0025】 エポキシド基またはマスクドイソシアネート基を含有するポリウレタン分散液
、エマルジョンまたは溶液(例えば、EP-A 137 427参照)も好適である。
【0026】 ポリエステル分散体は、好適には上記ポリエポキシドと上記ポリカルボン酸と
の反応生成物、または付加的なエポキシド基を含有しないカルボキシル基含有ポ
リエステル(例えば、EP-A 27 942参照)である。
【0027】 好適なモノマー有機官能性シラン(b)は、例えば、3−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリ
ス−メトキシ−エトキシ−シラン、3−アミノプロピル−メチル−ジエトキシシ
ラン、N−メチル−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N
−メチル−2−アミノエチル−3−アミノプロピル−メチル−ジメトキシシラン、
N−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロ
ピルトリメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランおよびビ
ニルトリメトキシシランである。
【0028】 成分(c)として好適なオリゴマーまたはポリマーアミノ官能性シラン化合物
は、例えば、遊離末端アミノ基および側鎖アルコキシシラン基を有する非架橋、
可溶性、直鎖尿素オリゴマーまたはポリマーであって、このオリゴマーまたはポ
リマーは、有機溶液中で保存安定性であり、水性溶媒中で安定な溶液を生じる。
特に、遊離アミノ基、尿素基、および1個の分子当たり1個を越えるアルコキシシ
ラン基の組み合わせは、本発明において、サイズ剤の顕著な特性を生じる。
【0029】 好適な水溶性オリゴマーまたはポリマーアミノ官能性尿素−アルコキシ−シラ
ン化合物は、以下の成分a)と成分b)との反応生成物である。 a)1〜1.8当量のジイソシアネート b)2当量のジアミン このジアミンは、以下の成分b1)と成分b2)とを含んでなる。 b1)80〜100重量%の、式(I)のジアミノアルコキシシラン HN(R1)-Z-N(H)-Y-Si(OR2)(3-a)R3 a (I) 〔式中、 Zは、C1〜C6アルキレン、C5〜C10シクロアルキレンまたはアリ
ーレン、 R1は、H、C1〜C6アルキルまたはC5〜C10シクロアルキル、 Yは、C3〜C6アルキレン、 R2は、C1〜C6アルキルまたはC5〜C10シクロアルキル、 aは、0〜2、および R3は、C1〜C6アルキルまたはC5〜C10シクロアルキルである。
〕および b2)0〜20重量%の、イソシアネート基に反応性の基、特にヒドロキシ
ル基および/またはアミノ基を1個の分子当たり2個含有する、エーテル基を含有
する少なくとも1個の非イオン性親水性化合物
【0030】 好適なジイソシアネートは、好適には芳香族、脂肪族、複素環式、単環式およ
び多環式二官能価イソシアネート化合物である。
【0031】 使用が好適なジイソシアネートは、式(II)で示されるジイソシアネートであ
る。 OCN-R-NCO (II) 〔式中、Rは、C1〜C6アルキレン、C5〜C15シクロアルキレン、C6〜C14アリーレ
ン、C7〜C20アリールアルキレンまたはC7〜C20アルキルアリーレンである。〕
【0032】 好適なジイソシアネートのタイプは、エチレン−ジイソシアネート、1,2−ジ
イソシアナト−プロパン、1,3−ジイソシアナト−プロパン、1,4−ブチレン−ジ
イソシアネート(BDI)、1,6−ジイソシアナトヘキサン(HDI)、1,2−ジイソシ
アナトシクロヘキサン、1,3−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,4−ジイソシア
ナトベンゼン、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン(H12MDI)、ビ
ス(4−イソシアナトシクロヘキセニル)メタン、ビス(4−イソシアナトフェニ
ル)メタン(MDI)、2,4−および2,6−トルエン−ジイソシアネート(TDI)、1,
5−ジイソシアナトナフタレン、水素化トルイレン−ジイソシアネート、1−イソ
シアナトメチル−5−イソシアナト−1,3,3−トリメチルシクロヘキサン(イソホ
ロン−ジイソシアネート、IPDI)および1,6−ジイソシアナト−2,2,4−トリメチ
ルヘキサンである。
【0033】 特に好適には、1,6−ジイソシアナトヘキサンおよび1−イソシアナトメチル−
5−イソシアナト−1,3,3−トリメチルシクロヘキサン(イソホロン−ジイソシア
ネート)である。
【0034】 さらに好適には、平均して二官能価であり、ジイソシアネートの反応またはオ
リゴマー化によって製造されたイソシアネートを使用する。したがって、好適に
は、例えば、アロファネート、ウレチドンまたはビウレット基を含有する製品(
例えば、Bayer AG, LeverkusenのDesmodur(登録商標)N 100)、またはイミノ
オキサジアジンジオンまたはイソシアヌレート環を含有する部分的に三量体化さ
れたポリイソシアネート(例えば、Bayer AGのDesmodur(登録商標)N 3400)を
使用する。
【0035】 特に好適なジアミノアルコキシシランb1)は、N-β-(アミノエチル)-γ-ア
ミノプロピルトリメトキシシラン(Huls AG、Dynasilan(登録商標)Damo)、N-
β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β-(アミノエ
チル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-N-
β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシランである。 (CH3-CH2-O)3Si-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2 (CH3O)3Si-CH2CH2CH2-NH-CH2CH2-NH2 (C2H5O)2(CH3)Si-CH2CH2CH2-(NH-CH2CH2)3-NHCH2CH2CH2- Si(CH3)(OC2H5)2 (CH3O)3Si-CH2CH2CH2-NH-CH2-C6H4-NH-H2CH2-Si(OCH3)3 および (CH3O)2(CH3)-Si-CH2CH2CH2-NH-CH2CH2-NH-CH2CH2CH2- Si(CH3)(OCH3)2
【0036】 特に好適には、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シランである。
【0037】 b2)の化合物として特に好適な化合物は、以下の式で示される化合物である。 NH2-(X-O-)a-V-NH2 〔式中、 Xは、分岐鎖または非分岐鎖C1〜C6アルキレンを表し、 aは、1〜100を表し、 Vは、分岐鎖または非分岐鎖C1〜C6アルキレンを表す。〕
【0038】 これら化合物のポリエーテル鎖は、好適には少なくとも80重量%の程度、特に
好適には100重量%のエチレンオキシド単位を有し、プロピレンオキシド単位も
これらと一緒に存在することができる。好適な非イオン性親水性化合物は、例え
ば、300〜6,000の分子量を有するポリエチレングリコール(例えば、Union Carb
ideのCarbowax(登録商標)300、400、1000、1500、2000、6000)、二官能価エ
ーテル−ジアミン、例えば、4,7−ジオキサデカン−1,10−ジアミン、4,9−ジオ
キサドデカン−1,12−ジアミン、4,7,10−トリオキサデカン−1,13−ジアミン、
ビス−(3−アミノプロピル)ポリテトラヒドロフラン、ビス−(3−アミノプロ
ピル)ポリテトラヒドロフラン、ビス−(3−アミノプロピル)ポリテトラヒド
ロフラン(BASFの製品、Carbowax(登録商標)750、1100、2100)、およびポリ
エーテル−アミン(例えば、Texaco Chemical Company、Jeffamine(登録商標)
D 230、D 400、D 2000、XTJ 510(D 4000)、ED 600、ED 900、ED 2003、ED 400
0、EDR 148(XTJ 504))である。
【0039】 特に好適には、以下の二官能価エーテル−ジアミンである。すなわち、BASFの
4,7−ジオキサデカン−1,10−ジアミン、4,9−ジオキサドデカン−1,12−ジアミ
ン、4,7,10−トリオキサデカン−1,13−ジアミン、ビス−(3−アミノプロピル
)−ポリテトラヒドロフラン750、ビス−(3−アミノプロピル)ポリテトラヒド
ロフラン1100、ビス−(3−アミノプロピル)ポリテトラヒドロフラン2100、お
よびTexaco Chemical CompanyのJeffamine(登録商標)D 230、D 400、D 2000、
XTJ 510(D 4000)、ED 600、ED 900、ED 2003、ED 4000、EDR 148(XTJ 504)
【0040】 成分(c)としてさらに好適なオリゴマーまたはポリマーアミノ官能性シラン
化合物は、オリゴアミノ−アミドシラン、例えばWitcoのA1387、またはオリゴマ
ーまたはポリマーアミノ官能性尿素−アルコキシシラン化合物である。
【0041】 サイズ剤は、他のサイズ剤成分(d)、例えば、アニオン性、カチオン性また
は非イオン性乳化剤、他のフィルム形成樹脂、潤滑剤、例えば、脂肪アルコール
または脂肪アミンのポリアルキレングリコールエーテル、12〜18個のC原子を有
する脂肪酸のポリアルキレンエステルおよびグリセロールエステル、ポリアルキ
レングリコールおよび/またはアルケニルアミンの12〜18個のC原子を有する高
級脂肪酸アミドのポリアルキレングリコール、四級窒素化合物、例えばエトキシ
ル化イミダゾリニウム塩、鉱油またはロウ、および補助物質、例えば湿潤剤また
は帯電防止剤、例えば塩化リチウムまたは塩化アンモニウムをさらに含有するこ
とができる。これらの他の補助物質は、当業者に既知であり、例えば、K.L. Loe
wenstein、「The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibres」、E
lsevier Scientific Publishing Corp., Amsterdam, London, New York, 1983に
記載されている。
【0042】 本発明のガラス繊維は、熱可塑性ポリマー、例えば、ポリカーボネート、ポリ
アミド6およびポリアミド6,6、脂肪族、芳香族および混合脂肪族/芳香族ポリエ
ステル−アミド、脂肪族、芳香族および混合脂肪族/芳香族ポリエステル、例え
ば、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレート、ポリウレ
タン、ポリアリーレンスルフィドまたはポリシクロオレフィン、および熱硬化性
ポリマー、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂およびフェノール−
ホルムアルデヒド樹脂の強化繊維として好適である。
【0043】 本発明を以下の実施例によってさらに詳しく説明する。
【0044】 (実施例) 比較例1 サイズ剤(表1参照)を、キスロールアプリケータを使用して、直径14μmのガ
ラス繊維に塗布した。ガラス繊維を巻き取ってケークを形成し、次に、130℃で1
0時間乾燥させた。乾燥後、ガラス繊維を4.5mm長さのチョップに切断した。
【0045】 比較例2 比較例1と同じサイズ剤(表1参照)を、キスロールアプリケータを使用して14
μmの直径を有するガラス繊維に塗布した。ガラス繊維を、塗布の直後に、ダイ
レクトチョッパ(direct chopper)でカットし、次に、130℃で10時間乾燥した
【0046】 比較例1および2のガラス繊維を、押出成形機を使用して、250℃の押出温度で
押出成形し、粒状化して、70重量部のポリアミド6(Durethan(登録商標)、Bay
er AG, Leverkusenの市販品)、および30重量部の比較例1または比較例2のガラ
ス繊維からなる成形組成物を得た。
【0047】 得られた成形組成物から、従来の射出成形機を使用して、80×10×4mmの引張
試験片を製造した。DIN 53452による曲げ強度、DIN 53455による引張強度、およ
びIzod(ISO 180/IC)による室温でのアイゾット衝撃強度を試験した。
【0048】 結果を、以下の表2に示す。
【0049】
【表1】
【0050】
【表2】
【0051】 実施例3 サイズ剤は、表3の成分からなり、このサイズ剤を、キスロールアプリケータ
を使用して11μmの直径を有するガラス繊維に適用した。次に、ガラス繊維をダ
イレクトチョッパでカットし、130℃で乾燥させた。
【0052】
【表3】
【0053】 実施例4 70重量部のポリアミド6(Durethan(登録商標)、Bayer AG)および30重量部
の実施例3.1、3.2、3.3、3.4、3.5および3.6のガラス繊維を、押出成形機を使用
して、250℃の押出温度で押出成形し、粒状化して、成形組成物を得た。得られ
た成形組成物から、従来の射出成形機を使用して、80×10×4mmの引張試験片を
製造した。DIN 53 452による曲げ強度、DIN 53 455による引張強度、およびIzod
(ISO 180/IC)による室温でのアイゾット衝撃強度を試験した。
【0054】
【表4】
【0055】 以上の結果から明らかなように、本発明のサイズ剤および対応するサイジング
済みガラス繊維使用の複合材料は、従来技術によるサイジング済みガラス繊維強
化プラスチックよりも、引張強度、曲げ強度および衝撃強度に関し、より良好な
特性を有し、かつ、本発明のサイジング済みガラス繊維は、より低コストのダイ
レクトチョプ法で切断することができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ,EE ,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,K P,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU ,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX, NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,S G,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ ,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ヨアヒム・ジモン ドイツ連邦共和国デー−40589デュッセル ドルフ、アム・ブロイヒグラーベン62デー 番 (72)発明者 デトレフ・ヨアヒミ ドイツ連邦共和国デー−47800クレーフェ ルト、シャイブラーシュトラーセ103番 (72)発明者 アレクサンダー・カルバッハ ドイツ連邦共和国デー−47800クレーフェ ルト、カイザーシュトラーセ198番 Fターム(参考) 4L033 AA09 AB01 AC12 AC15 BA96 CA49 CA59

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 pH値3〜10のガラス繊維用サイズ剤組成物であって、 当該サイズ剤組成物は、 (a)ポリエポキシド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ酢
    酸ビニル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂またはそれらの混合物
    であるフィルム形成剤0.1〜 20重量%、好適には4〜10重量%、 (b)1、2または3つのアルコキシ基を有する1分子当たり1つのアルコキシシ
    ラン基を有する、有機官能性シランモノマーである接着促進剤0.1〜10重量%、
    好適には0.3〜2重量%、 (c)1分子当たり1を超えるアルコキシシラン基を有し、各々の場合、シラン
    基1つ当たり1、2または3つのアルコキシ基を有する、水溶性または水分散性の
    アミノ官能性シラン化合物オリゴマーまたはポリマー(平均分子量>500 g/mol
    )0.1〜10重量%、好適には0.3〜2重量%、 d)他の既知のサイズ剤成分0〜10重量%、好適には0.1 〜5重量%、 e)pH値3〜10が得られるような添加剤0〜10重量%、好適には0〜5重量%、およ
    び f)100重量%までの残部水 を含んでなることを特徴とする組成物。
  2. 【請求項2】 成分(b)/成分(c)の比率は、2:1である請求項1記載の組
    成物。
  3. 【請求項3】 当該サイズ剤組成物のpH値は、5〜9、好適には7である請求
    項1または2記載の組成物。
  4. 【請求項4】 前記pH値は、ギ酸の添加によって達成する請求項1〜3のいず
    れかに記載の組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の組成物によってサイジングさ
    れていることを特徴とする、サイジング済みのガラス繊維。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のガラス繊維についての、 熱可塑性ポリマーまたは熱硬化性ポリマー強化のための使用。
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