JPH02212341A - 熱に安定な化学処理されたガラス繊維 - Google Patents
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、たとえばガラス繊維またはセラミック繊維の
形で存在するシリカ、アルミナ、酸化カルシウム、酸化
マグネシウムなどの無機酸化物の化学処理された、ある
いは「サイズされた」繊維に関する。これらのサイズさ
れた繊維は、多くのマトリックスポリマー、特に高温で
安定な、または高温で加工できるマトリックスポリマー
用の強化材やフィラーとして使用するために良好な熱的
性質を発揮しうるちのである。
形で存在するシリカ、アルミナ、酸化カルシウム、酸化
マグネシウムなどの無機酸化物の化学処理された、ある
いは「サイズされた」繊維に関する。これらのサイズさ
れた繊維は、多くのマトリックスポリマー、特に高温で
安定な、または高温で加工できるマトリックスポリマー
用の強化材やフィラーとして使用するために良好な熱的
性質を発揮しうるちのである。
[従来の技術および課題]
繊維強化プラスチック(PRP)では、種々の成形品の
最終製品用としての熱硬化性や熱可塑性重合体を強化す
るためにガラス繊維などの無機酸化物繊維が利用されて
きている。典型的なガラス繊維強化材の製法として、サ
イジング組成物でガラス繊維を化学的に処理し、ガラス
繊維のオレフィン性の特性を高め、またその形成や加工
の間における外部との摩擦や繊維内の摩擦からガラス繊
維を保護している。FRP業界でのマトリックスポリマ
ー分野の開発は、PRP製品の利用性を拡げるためより
高温で使用できる重合体の設計に向けられた。たとえば
、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)やポリエー
テルケトン(PEK)、ポリエーテルケトン−ケトン(
PEKK) 、ポリケトン(PAEK)などのポリ芳香
族ケトン;ポリエーテルスルホン(PES);ポリフェ
ニレンスルファイド(ボリアリレート)が、良好な耐熱
性または耐高温性を有する開発された、あるいは開発中
のマトリックスポリマーのいくつかの例である。ガラス
繊維やセラミック繊維それら自体は良好な耐熱性を有し
ているから、FRP複合体において耐熱性のヨロイとい
う点から弱いとされる結合は、繊維上の化学処理物また
はサイズであろう。
最終製品用としての熱硬化性や熱可塑性重合体を強化す
るためにガラス繊維などの無機酸化物繊維が利用されて
きている。典型的なガラス繊維強化材の製法として、サ
イジング組成物でガラス繊維を化学的に処理し、ガラス
繊維のオレフィン性の特性を高め、またその形成や加工
の間における外部との摩擦や繊維内の摩擦からガラス繊
維を保護している。FRP業界でのマトリックスポリマ
ー分野の開発は、PRP製品の利用性を拡げるためより
高温で使用できる重合体の設計に向けられた。たとえば
、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)やポリエー
テルケトン(PEK)、ポリエーテルケトン−ケトン(
PEKK) 、ポリケトン(PAEK)などのポリ芳香
族ケトン;ポリエーテルスルホン(PES);ポリフェ
ニレンスルファイド(ボリアリレート)が、良好な耐熱
性または耐高温性を有する開発された、あるいは開発中
のマトリックスポリマーのいくつかの例である。ガラス
繊維やセラミック繊維それら自体は良好な耐熱性を有し
ているから、FRP複合体において耐熱性のヨロイとい
う点から弱いとされる結合は、繊維上の化学処理物また
はサイズであろう。
サイジング組成物は典型的には、1種または2種以上の
フィルム形成重合体、有機官能性シランカップリング剤
のようなカップリング剤、繊維潤滑剤、できればフィル
ム形成重合体用の乳化剤、およびおそらく湿潤剤を含み
、繊維へ適用するためにこれらすべての成分を通常水溶
液の形で存在させている。
フィルム形成重合体、有機官能性シランカップリング剤
のようなカップリング剤、繊維潤滑剤、できればフィル
ム形成重合体用の乳化剤、およびおそらく湿潤剤を含み
、繊維へ適用するためにこれらすべての成分を通常水溶
液の形で存在させている。
本発明の目的は、他のポリマーマトリックスにも使用で
きるが、特に高温加工性または耐熱性のポリマーマトリ
ックスで用いるために耐熱性や耐高温性が改善された、
化学処理(サイズ)されたガラス繊維などの無機酸化物
繊維を提供することにある。
きるが、特に高温加工性または耐熱性のポリマーマトリ
ックスで用いるために耐熱性や耐高温性が改善された、
化学処理(サイズ)されたガラス繊維などの無機酸化物
繊維を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
かかる目的および本明細書の記載に示される他の目的は
、特定の水性サイジング組成物で処理された本発明の無
機酸化物基材によって達成される。
、特定の水性サイジング組成物で処理された本発明の無
機酸化物基材によって達成される。
該水性サイジング組成物は少なくとも1種のフィルム形
成重合体をフィルム形成に有効な量有している。該フィ
ルム形成重合体は酢酸ビニル単独重合体およびアクリル
酸の単独重合体および共重合体を本質的に含まないもの
である。
成重合体をフィルム形成に有効な量有している。該フィ
ルム形成重合体は酢酸ビニル単独重合体およびアクリル
酸の単独重合体および共重合体を本質的に含まないもの
である。
また、少なくとも1種の繊維潤滑剤が潤滑剤として有効
な全存在している。さらに、有機官能性シランカップリ
ング剤をカップリング剤として有効な量あたりまで存在
させてもよい。さらにまた、チタンおよび/またはジル
コニウムのアルコキシドで有機官能性を有する化合物が
存在している。このアルコキシドの量はフィルム形成重
合体100部(重量部、以下同様)あたり10部以上の
量であり、オルガノシランが存在するばあい、アルコキ
シド対オルガノシランの重量比(以下、特記しない限り
重量基準)が2;1〜1:2になる量である。また、基
材にサイズを施すためのキャリヤーをその施用に有効な
全存在させる。
な全存在している。さらに、有機官能性シランカップリ
ング剤をカップリング剤として有効な量あたりまで存在
させてもよい。さらにまた、チタンおよび/またはジル
コニウムのアルコキシドで有機官能性を有する化合物が
存在している。このアルコキシドの量はフィルム形成重
合体100部(重量部、以下同様)あたり10部以上の
量であり、オルガノシランが存在するばあい、アルコキ
シド対オルガノシランの重量比(以下、特記しない限り
重量基準)が2;1〜1:2になる量である。また、基
材にサイズを施すためのキャリヤーをその施用に有効な
全存在させる。
別の観点からみると、化学処理された無機酸化物基材が
、揮発により減量された水性サイジング剤の残渣を有す
る繊維であるものに関する。
、揮発により減量された水性サイジング剤の残渣を有す
る繊維であるものに関する。
そこにはポリウレタンフィルム形成重合体であるフィル
ム形成重合体が少なくとも1種存在しており、さらにプ
ロピレンオキシド部分を多量には本質的に含まない繊維
潤滑剤が存在している。有機官能性シランカップリング
剤が存在しないばあい、該シランカップリング剤対チタ
ンおよび/またはジルコニウムのオルガノアルコキシド
の量比が6=1〜1:6の範囲である。
ム形成重合体が少なくとも1種存在しており、さらにプ
ロピレンオキシド部分を多量には本質的に含まない繊維
潤滑剤が存在している。有機官能性シランカップリング
剤が存在しないばあい、該シランカップリング剤対チタ
ンおよび/またはジルコニウムのオルガノアルコキシド
の量比が6=1〜1:6の範囲である。
また、キャリヤーは水である。エポキシフィルム形成重
合体などの他のフィルム形成重合体を適宜存在させるこ
とができ、その量は通常エポキシフィルム形成重合体対
ポリウレタンフィルム形成重合体の量比が10:1〜1
:10となる量である。かかるフィルム形成重合体を組
み合せて存在させるばあい、有機官能性シランカップリ
ング剤を存在させる必要はなく、カップリング剤として
有効な量のチタンおよび/またはジルコニウムのオルガ
ノアルコキシドを存在させる。フィルム形成重合体を組
み合せて用いるばあいのほかは、通常有機官能性シラン
を存在させる。
合体などの他のフィルム形成重合体を適宜存在させるこ
とができ、その量は通常エポキシフィルム形成重合体対
ポリウレタンフィルム形成重合体の量比が10:1〜1
:10となる量である。かかるフィルム形成重合体を組
み合せて存在させるばあい、有機官能性シランカップリ
ング剤を存在させる必要はなく、カップリング剤として
有効な量のチタンおよび/またはジルコニウムのオルガ
ノアルコキシドを存在させる。フィルム形成重合体を組
み合せて用いるばあいのほかは、通常有機官能性シラン
を存在させる。
本発明の化学処理(サイジング)された無機酸化物繊維
、特にガラス繊維はポリマーマトリックス、特に高融点
重合体または高耐熱性重合体の強化に好適であることが
見出されている。
、特にガラス繊維はポリマーマトリックス、特に高融点
重合体または高耐熱性重合体の強化に好適であることが
見出されている。
マトリックスポリマーの例示としては、たとえばpps
、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアクリレート
、PES%PEEK、 PAEK、 PEK 5PEK
Kなどがあげられるが、これらのみに限定されない。
、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアクリレート
、PES%PEEK、 PAEK、 PEK 5PEK
Kなどがあげられるが、これらのみに限定されない。
そのほかのポリ(ブチレンテレフタレート)、ポリアミ
ドなどのマトリックスポリマーも本発明のサイジングさ
れた繊維で強化されうる。
ドなどのマトリックスポリマーも本発明のサイジングさ
れた繊維で強化されうる。
[作用および実施例]
本発明における化学処理組成物に用いられるフィルム形
成重合体は、変性されていないポリビニルアセテート単
独重合体およびポリアクリレートを本質的に含まずかつ
揮発成分の蒸発によっであるいは硬化剤の添加によって
フィルムを形成するものであればどのようなフィルム形
成重合体であってもよい。たとえば、揮発成分の除去ま
たは硬化は処理された繊維もしくは基材を加熱すること
によって生じうる。形成されるフィルムは垂直方向に自
己保持される(vertically 5elf−su
pported)フィルムである必要はないが、少なく
ともそれとわかる程度の(porceivable)厚
さの不連続な被覆であるべきである。フィルム形成重合
体は液状あるいはキャリヤーとして相溶性のある液体と
のエマルジョン状、懸濁液状または分散液状でありうる
。
成重合体は、変性されていないポリビニルアセテート単
独重合体およびポリアクリレートを本質的に含まずかつ
揮発成分の蒸発によっであるいは硬化剤の添加によって
フィルムを形成するものであればどのようなフィルム形
成重合体であってもよい。たとえば、揮発成分の除去ま
たは硬化は処理された繊維もしくは基材を加熱すること
によって生じうる。形成されるフィルムは垂直方向に自
己保持される(vertically 5elf−su
pported)フィルムである必要はないが、少なく
ともそれとわかる程度の(porceivable)厚
さの不連続な被覆であるべきである。フィルム形成重合
体は液状あるいはキャリヤーとして相溶性のある液体と
のエマルジョン状、懸濁液状または分散液状でありうる
。
たとえば、エマルジョンはオイル−イン−ウォータ型エ
マルジョンでありうるし、そのばあい水および他の揮発
成分を除去したときに重合体のフィルムが形成される。
マルジョンでありうるし、そのばあい水および他の揮発
成分を除去したときに重合体のフィルムが形成される。
フィルム形成重合体の例示としては、たとえばポリウレ
タン重合体、エポキシ重合体、エポキシ−ポリウレタン
共重合体、ポリエステル重合体、ビスフェノールA熱可
塑性ポリエステル、ポリビニルピロリドンなどがあげら
れるが、これらのみに限定されるものではない。オイル
−イン−ウォータ型の分散液やエマルジョン(以下、単
にエマルジョンという)の形で存在する好適なエポキシ
重合体は米国特許第4.615.948号明細書(テン
プル(Temple) )で言及しているそれらをも含
む。
タン重合体、エポキシ重合体、エポキシ−ポリウレタン
共重合体、ポリエステル重合体、ビスフェノールA熱可
塑性ポリエステル、ポリビニルピロリドンなどがあげら
れるが、これらのみに限定されるものではない。オイル
−イン−ウォータ型の分散液やエマルジョン(以下、単
にエマルジョンという)の形で存在する好適なエポキシ
重合体は米国特許第4.615.948号明細書(テン
プル(Temple) )で言及しているそれらをも含
む。
なお、該米国特許明細書に記載されているエポキシ重合
体は本発明で採用される。そうしたエポキシ重合体エマ
ルジョンの1つとして、インテレツ社(Interez
Inc、)製のEPI−REZCMD35201とい
う商品がある。このエポキシ樹脂は不揮発成分を6a%
(重量%、以下同様)有するエポキシ樹脂分散液であり
、唯一の揮発成分が水であり、該分散液が約530のエ
ポキシ基あたりの分子量を有し、pHが8.3、平均粒
径が1〜4遍の間であるものである。もっとも好適なエ
ポキシ樹脂はインテレツ社製のCHD−W−60552
0という商品名のエポキシ樹脂分散液であり、このもの
は固形分含量が60±2%で粘度(ブルックフィールド
のLVT魔4.30rp−で測定)が10.000±2
.000cpsである。
体は本発明で採用される。そうしたエポキシ重合体エマ
ルジョンの1つとして、インテレツ社(Interez
Inc、)製のEPI−REZCMD35201とい
う商品がある。このエポキシ樹脂は不揮発成分を6a%
(重量%、以下同様)有するエポキシ樹脂分散液であり
、唯一の揮発成分が水であり、該分散液が約530のエ
ポキシ基あたりの分子量を有し、pHが8.3、平均粒
径が1〜4遍の間であるものである。もっとも好適なエ
ポキシ樹脂はインテレツ社製のCHD−W−60552
0という商品名のエポキシ樹脂分散液であり、このもの
は固形分含量が60±2%で粘度(ブルックフィールド
のLVT魔4.30rp−で測定)が10.000±2
.000cpsである。
用いられうる他の好適なフィルム形成重合体は1種また
は2種以上のポリウレタン重合体である。ここで「ポリ
ウレタン」とは、少なくとも2個の活性水素を有する有
機化合物とジーおよび/またはポリ−イソシアネートと
の反応生成物を含む意味で用いられており、該生成重合
体は揮発成分の除去もしくは硬化剤での硬化によって硬
化しうるポリウレタンまたはポリウレタンウレア型の重
合体である。少なくとも2個の活性水素を有する有機化
合物としては、たとえばポリエステルポリオールやポリ
エーテルポリオール、特に好ましくは直鎖状ポリオール
などのポリオールがあげられる。ポリエステルをベース
とするポリウレタンエラストマーの例示としては、アジ
ピン酸などのカルボン酸とエチレングリコール、l、3
−プロピレングリコール、1.3−ブチレングリコール
および1.4−ブチレングリコールなどのグリコールか
ら選ばれたグリコール部分とから製造されるポリエステ
ルを含むものがあげられる。用いられうる多官能性ポリ
エステルの例示としては、無水フタル酸、アジピン酸、
エチレングリコール、トリメチロールプロパンなどをベ
ースとするものがあげられる。
は2種以上のポリウレタン重合体である。ここで「ポリ
ウレタン」とは、少なくとも2個の活性水素を有する有
機化合物とジーおよび/またはポリ−イソシアネートと
の反応生成物を含む意味で用いられており、該生成重合
体は揮発成分の除去もしくは硬化剤での硬化によって硬
化しうるポリウレタンまたはポリウレタンウレア型の重
合体である。少なくとも2個の活性水素を有する有機化
合物としては、たとえばポリエステルポリオールやポリ
エーテルポリオール、特に好ましくは直鎖状ポリオール
などのポリオールがあげられる。ポリエステルをベース
とするポリウレタンエラストマーの例示としては、アジ
ピン酸などのカルボン酸とエチレングリコール、l、3
−プロピレングリコール、1.3−ブチレングリコール
および1.4−ブチレングリコールなどのグリコールか
ら選ばれたグリコール部分とから製造されるポリエステ
ルを含むものがあげられる。用いられうる多官能性ポリ
エステルの例示としては、無水フタル酸、アジピン酸、
エチレングリコール、トリメチロールプロパンなどをベ
ースとするものがあげられる。
極く少量のポリ夜−ルの側鎖は許容されうるが、側鎖が
増大すると形成されるフィルムが強靭で硬くなり可撓性
が低下するため、ポリオールの官能性や側鎖の度合はで
きるだけ最小限に抑えるべきである。ポリウレタンの製
造に通常用いられるジーまたはポリ−イソシアネートは
芳香族インシアネート、脂肪族イソシアネートもしくは
それらの混合物から選ばれるが、脂肪族イソシアネート
が好ましい。用いられうるポリイソシアネートの例示と
しては、トルエンジイソシアネートなどの芳香族イソシ
アネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、メチルシ
クロヘキシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメ
タンジイソシアネート、アルキル基がメチルまたはエチ
ルであるリシンジイソシアネート、ビス(2−イソシア
ナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチ
ル)カルボネートおよびジメリルジイソシアネートなど
の脂肪族インシアネートがあげられる。他のインシアネ
ートとして4,4“−ジフェニルメタンジイソシアネー
トも用いられうる。ポリウレタン重合体は硬化しない材
料として製造してもよいし、また、たとえばジイソシア
ネートやポリオール、エポキシなどの他の単量体を重合
体に加えたり、重合体に硬化部位を導入するという当業
者に自明の方法によって硬化性の材料として製造するこ
とができる。ポリウレタン重合体は、当業者に自明のワ
ンショットまたは一段法で、また、直鎖状またはわずか
に側鎖を有するポリオールとジイソシアネートの必要な
分子部分とを利用した当業者に自明の二段鎖延長法で製
造でき、水分散性のポリウレタンを与える。
増大すると形成されるフィルムが強靭で硬くなり可撓性
が低下するため、ポリオールの官能性や側鎖の度合はで
きるだけ最小限に抑えるべきである。ポリウレタンの製
造に通常用いられるジーまたはポリ−イソシアネートは
芳香族インシアネート、脂肪族イソシアネートもしくは
それらの混合物から選ばれるが、脂肪族イソシアネート
が好ましい。用いられうるポリイソシアネートの例示と
しては、トルエンジイソシアネートなどの芳香族イソシ
アネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、メチルシ
クロヘキシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメ
タンジイソシアネート、アルキル基がメチルまたはエチ
ルであるリシンジイソシアネート、ビス(2−イソシア
ナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチ
ル)カルボネートおよびジメリルジイソシアネートなど
の脂肪族インシアネートがあげられる。他のインシアネ
ートとして4,4“−ジフェニルメタンジイソシアネー
トも用いられうる。ポリウレタン重合体は硬化しない材
料として製造してもよいし、また、たとえばジイソシア
ネートやポリオール、エポキシなどの他の単量体を重合
体に加えたり、重合体に硬化部位を導入するという当業
者に自明の方法によって硬化性の材料として製造するこ
とができる。ポリウレタン重合体は、当業者に自明のワ
ンショットまたは一段法で、また、直鎖状またはわずか
に側鎖を有するポリオールとジイソシアネートの必要な
分子部分とを利用した当業者に自明の二段鎖延長法で製
造でき、水分散性のポリウレタンを与える。
用いられうるオイル−イン−ウォータ型エマルジョンで
市販のポリウレタン重合体の具体例としては、ウィチコ
・ケミカル社(Vitc。
市販のポリウレタン重合体の具体例としては、ウィチコ
・ケミカル社(Vitc。
Chemical Corporation)製のウイ
チコボンド(Vitcobond) W−290−Hな
どのポリエステルベースのポリウレタン分散液とモベイ
・ケミカル社(Mobay Chemical Cor
poration)製のXV−110分散液とのブレン
ド物があげられるが、これのみに限定されるものではな
い。材料X1f−110は水/N−メチルー2−ピロリ
ドンに分散された完全に反応したポリウレタンであり、
わずかまたはまったく遊離のイソシアネートを含有して
いない。
チコボンド(Vitcobond) W−290−Hな
どのポリエステルベースのポリウレタン分散液とモベイ
・ケミカル社(Mobay Chemical Cor
poration)製のXV−110分散液とのブレン
ド物があげられるが、これのみに限定されるものではな
い。材料X1f−110は水/N−メチルー2−ピロリ
ドンに分散された完全に反応したポリウレタンであり、
わずかまたはまったく遊離のイソシアネートを含有して
いない。
この分散液は曇ったオフホワイトの外観を有し、固形分
レベル(固形分含量)が35%で8.71b/galの
密度を有している。25℃(77丁)での粘度は130
cpsで表面張力は41ダイン/cIIである。
レベル(固形分含量)が35%で8.71b/galの
密度を有している。25℃(77丁)での粘度は130
cpsで表面張力は41ダイン/cIIである。
形成されるフィルム性状は透明であり、引張強度が6,
800psi、破断伸びが170%、100%伸びモジ
ュラスが5200psi、曲げモジュラスが5700p
sIである。ウィチコボンドV−290−Hポリウレタ
ンは乳白色の外観を有し、脂肪族タイプであり、固形分
レベルが65%、アニオン電荷を有し、粒径が約2」、
25℃(77丁)でのpHが7.5、ブルックフィール
ドLVPで測定した粘度が200cps。
800psi、破断伸びが170%、100%伸びモジ
ュラスが5200psi、曲げモジュラスが5700p
sIである。ウィチコボンドV−290−Hポリウレタ
ンは乳白色の外観を有し、脂肪族タイプであり、固形分
レベルが65%、アニオン電荷を有し、粒径が約2」、
25℃(77丁)でのpHが7.5、ブルックフィール
ドLVPで測定した粘度が200cps。
表面張力が42ダイン/csである。形成されるフィル
ムの形状は、引張強度が4500psi 、伸びが72
0%、100%破断伸びモジュラスが250psi。
ムの形状は、引張強度が4500psi 、伸びが72
0%、100%破断伸びモジュラスが250psi。
300%伸びモジュラスが540psi、500%伸び
モジュラスが1550ps1である。
モジュラスが1550ps1である。
さらにフィルム形成重合体は2つの異なるエマルジョン
、懸濁液または分散液または溶液を組み合せた形で用い
てもよいし、それらの混合物、またはエポキシポリウレ
タン共重合体などのような官能性部分の共重合体として
用いてもよい。たとえば、処理された基材がPPS 、
PEI、ポリアミドおよびポリブチレンテレフタレー
トの強化用のばあい、ポリウレタン重合体はサイジング
組成物中で単一のフィルム形成重合体でありうる。もち
ろん、他のフィルム形成重合体もさらに特性を高めるた
めに存在させてもよいが、熱1;安定なサイズされた強
化材を与えるにはポリウレタンで充分である。フィルム
形成重合体の好適な組合せはエポキシ含有フィルム形成
電合体と組み合せて用いられるポリエステルウレタン重
合体であり、またそれらのエマルジョン、分散液、懸濁
液または溶液である。これらのフィルム形成重合体の両
方共エマルジョンであるとき、全フィルム形成重合体の
有効フィルム形成量を生ずるエポキシ含有重合体対ポリ
ウレタン重合体の好適な量比は4:1〜1:1であるこ
とがわかった。エポキシ重合体の追加量はサイズされた
チョプドガラス繊維の取扱い特性を低下させるかも知れ
ない。ポリウレタン重合体の追加量はフィラメント化の
抵抗性は減じるかも知れないが、一方で強化複合材の耐
熱性が低下する結果になるかも知れない。通常、フィル
ム形成重合体の量はフィルム形成に有効な量である。こ
の量は、揮発成分の蒸発あるいはフィルム形成重合体に
対する硬化剤による硬化の際、フィルムとして残る量で
ある。フィルム形成に有効な量とは、一般にキャリヤー
を含むサイズ全体の1〜25%の範囲である。これより
多い量でも高固形分の処理剤用であれば使用可能である
。たとえば、フィルム形成重合体を有するオイル−イン
−ウォータ型エマルジョンが水性サイジング剤中に存在
するばあい、このエマルジョンの量は固形分基準で、水
性化学処理組成物の固形分の5〜15%である。一般に
、オイル−イン−ウォータ型エマルジョンの固形分含量
はエマルジョンの10〜80%の範囲にある。
、懸濁液または分散液または溶液を組み合せた形で用い
てもよいし、それらの混合物、またはエポキシポリウレ
タン共重合体などのような官能性部分の共重合体として
用いてもよい。たとえば、処理された基材がPPS 、
PEI、ポリアミドおよびポリブチレンテレフタレー
トの強化用のばあい、ポリウレタン重合体はサイジング
組成物中で単一のフィルム形成重合体でありうる。もち
ろん、他のフィルム形成重合体もさらに特性を高めるた
めに存在させてもよいが、熱1;安定なサイズされた強
化材を与えるにはポリウレタンで充分である。フィルム
形成重合体の好適な組合せはエポキシ含有フィルム形成
電合体と組み合せて用いられるポリエステルウレタン重
合体であり、またそれらのエマルジョン、分散液、懸濁
液または溶液である。これらのフィルム形成重合体の両
方共エマルジョンであるとき、全フィルム形成重合体の
有効フィルム形成量を生ずるエポキシ含有重合体対ポリ
ウレタン重合体の好適な量比は4:1〜1:1であるこ
とがわかった。エポキシ重合体の追加量はサイズされた
チョプドガラス繊維の取扱い特性を低下させるかも知れ
ない。ポリウレタン重合体の追加量はフィラメント化の
抵抗性は減じるかも知れないが、一方で強化複合材の耐
熱性が低下する結果になるかも知れない。通常、フィル
ム形成重合体の量はフィルム形成に有効な量である。こ
の量は、揮発成分の蒸発あるいはフィルム形成重合体に
対する硬化剤による硬化の際、フィルムとして残る量で
ある。フィルム形成に有効な量とは、一般にキャリヤー
を含むサイズ全体の1〜25%の範囲である。これより
多い量でも高固形分の処理剤用であれば使用可能である
。たとえば、フィルム形成重合体を有するオイル−イン
−ウォータ型エマルジョンが水性サイジング剤中に存在
するばあい、このエマルジョンの量は固形分基準で、水
性化学処理組成物の固形分の5〜15%である。一般に
、オイル−イン−ウォータ型エマルジョンの固形分含量
はエマルジョンの10〜80%の範囲にある。
さらに、化学処理組成物はカチオン性繊維潤滑剤、非イ
オン性繊維潤滑剤ならびにポリオキシアルキレン単独重
合体および共重合体から選ばれた少なくとも1種の潤滑
剤を有している。
オン性繊維潤滑剤ならびにポリオキシアルキレン単独重
合体および共重合体から選ばれた少なくとも1種の潤滑
剤を有している。
ポリオキシアルキレン潤滑剤におけるプロピレンオキシ
ド部分の量は、水性サイジング組成物用に水溶性を確保
するため、いずれにしても共重合体の80%を下田る量
である。カチオン性潤滑剤の例示としては、オキシアル
キル化アミン、アルキルトリアルキルミ4級アンモニウ
ム塩、アルキルイミダシリン誘導体、ペラルゴン酸テト
ラアルキレンペンタミン誘導体、さらには脂肪族1級ア
ミド、脂肪族2級アミド、メチレンおよびエチレンビス
アミドならびにアルカノールアミドなどの脂肪族アミド
などがあげられるが、これらのみに限られるものではな
い。非イオン性潤滑剤の好適な例は、脂肪酸や脂肪族エ
ステル、ワックスエステル、グリセロールエステル、グ
リコールエステル、脂肪族アルコールエステル、それら
の複合エステルなどのエステル、脂肪族アルコール、パ
ラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポ
リエチレン、酸化ポリエチレンなどがあげられる。本発
明における化学処理組成物で用いられる潤滑剤の量は潤
滑剤として有効な量であり、通常全サイジング剤の0.
1〜5%の範囲内か、あるいはサイジング剤の非水性成
分の1〜20%である。もっとも好適な潤滑剤は、プロ
ピレンオキシド部分に対して多量のエチレンオキシド部
分を有するブロック共重合体であるポリオキシアルキレ
ン、共重合体である。潤滑剤の具体例としては400〜
10G、000センチストークスの範囲の粘度を存する
もの、たとえばユニオン・カーバイドφケミカル社(U
nion Carbide ChcvicalCorp
oration)からυCON 75−H−90,00
0という商品名で入手できるポリオキシアルキレン共重
合体であって粘度が90.000センチストークスのも
のが好適な潤滑剤であるが、これのみに限定されるもの
ではない。
ド部分の量は、水性サイジング組成物用に水溶性を確保
するため、いずれにしても共重合体の80%を下田る量
である。カチオン性潤滑剤の例示としては、オキシアル
キル化アミン、アルキルトリアルキルミ4級アンモニウ
ム塩、アルキルイミダシリン誘導体、ペラルゴン酸テト
ラアルキレンペンタミン誘導体、さらには脂肪族1級ア
ミド、脂肪族2級アミド、メチレンおよびエチレンビス
アミドならびにアルカノールアミドなどの脂肪族アミド
などがあげられるが、これらのみに限られるものではな
い。非イオン性潤滑剤の好適な例は、脂肪酸や脂肪族エ
ステル、ワックスエステル、グリセロールエステル、グ
リコールエステル、脂肪族アルコールエステル、それら
の複合エステルなどのエステル、脂肪族アルコール、パ
ラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポ
リエチレン、酸化ポリエチレンなどがあげられる。本発
明における化学処理組成物で用いられる潤滑剤の量は潤
滑剤として有効な量であり、通常全サイジング剤の0.
1〜5%の範囲内か、あるいはサイジング剤の非水性成
分の1〜20%である。もっとも好適な潤滑剤は、プロ
ピレンオキシド部分に対して多量のエチレンオキシド部
分を有するブロック共重合体であるポリオキシアルキレ
ン、共重合体である。潤滑剤の具体例としては400〜
10G、000センチストークスの範囲の粘度を存する
もの、たとえばユニオン・カーバイドφケミカル社(U
nion Carbide ChcvicalCorp
oration)からυCON 75−H−90,00
0という商品名で入手できるポリオキシアルキレン共重
合体であって粘度が90.000センチストークスのも
のが好適な潤滑剤であるが、これのみに限定されるもの
ではない。
化学処理組成物は多くのばあい、少なくとも1個の加水
分解されたまたは加水分解しうる基を有しかつ一般式: R’−3l+0R2)3 (式中、R2は水素原子および/または炭素数1〜5の
アルコキシル基 R3はアミノアルキルやポリアミノア
ルキル(炭素数1〜6のアルキル基を有する)、アミノ
アルキル、アルキルもしくはアリールエステル、グリシ
ドキシアルキル、グリシドキシアリール、グリシドキシ
アラルキル、イソシアナトアルキル、イソシアナトアリ
ール、インシアナトアラルキル、ウレイド、ウレイドア
ルキルまたはウレイドアラルキルである)で示される反
応性オルガノシランカップリング剤である。アミノおよ
びポリアミノオルガノシランの好適な具体例は米国特許
第4.728,573号明細書および米国特許第4.3
94,418号明細書にそれぞれ記載されており、それ
らは本発明において採用される。本発明における化学処
理組成物中に存在する有機官能性シランカップリング剤
の量は、カップリング剤として有効な量である。オルガ
ノシランを用いるばあい、その量は通常サイジング剤の
固形分の1〜10%の範囲であり、また、水性サイジン
グ組成物の0.1〜5%の範囲である。それ以上の量を
追加するとさらに改善は認められるが、改善の程度はコ
ストの増加の点から判断して充分なものではない。
分解されたまたは加水分解しうる基を有しかつ一般式: R’−3l+0R2)3 (式中、R2は水素原子および/または炭素数1〜5の
アルコキシル基 R3はアミノアルキルやポリアミノア
ルキル(炭素数1〜6のアルキル基を有する)、アミノ
アルキル、アルキルもしくはアリールエステル、グリシ
ドキシアルキル、グリシドキシアリール、グリシドキシ
アラルキル、イソシアナトアルキル、イソシアナトアリ
ール、インシアナトアラルキル、ウレイド、ウレイドア
ルキルまたはウレイドアラルキルである)で示される反
応性オルガノシランカップリング剤である。アミノおよ
びポリアミノオルガノシランの好適な具体例は米国特許
第4.728,573号明細書および米国特許第4.3
94,418号明細書にそれぞれ記載されており、それ
らは本発明において採用される。本発明における化学処
理組成物中に存在する有機官能性シランカップリング剤
の量は、カップリング剤として有効な量である。オルガ
ノシランを用いるばあい、その量は通常サイジング剤の
固形分の1〜10%の範囲であり、また、水性サイジン
グ組成物の0.1〜5%の範囲である。それ以上の量を
追加するとさらに改善は認められるが、改善の程度はコ
ストの増加の点から判断して充分なものではない。
化学処理組成物にはチタンおよび/またはジルコニウム
の有機官能性のアルコキシドが存在する。該アルコキシ
ドは水と相溶性で水中で活性であるのが好ましい。非水
性サイジングにおけるチタンおよび/またはジルコニウ
ムアルコキシドは、一般式(I): (RO) x+o−A7 R1)2 (式中、Xはチタン(TI)および/またはジルコニウ
ム(Zr) 、Rは水素原子および/または炭素数1〜
5の低級アルキル基、^はアルキレート、カルボキシル
、スルフォニル、フェノール、ホスフェート、ピロホス
フェートまたはピロホスフェートの2価の残基、および
R1はアミンもしくはメタクリレート官能基を有する短
いまたは長い鎖状炭素基、yおよび2は整数でyは1〜
4.2は1〜3であってy+zが2〜6である)で示さ
れうる。水性サイジングのばあい、チタンおよび/また
はジルコニウムのアルコキシドは界面活性剤を使用せず
に水に溶けるものが好ましく、また水中で依然として活
性であるものである。活性とは、チタンアルコキシドお
よびジルコニウムアルコキシドが完全には反応しないか
、あるいは水との反応速度が速すぎて実質量のチタンま
たはジルコニウムのジオキシドが生成することがないこ
とを意味する。
の有機官能性のアルコキシドが存在する。該アルコキシ
ドは水と相溶性で水中で活性であるのが好ましい。非水
性サイジングにおけるチタンおよび/またはジルコニウ
ムアルコキシドは、一般式(I): (RO) x+o−A7 R1)2 (式中、Xはチタン(TI)および/またはジルコニウ
ム(Zr) 、Rは水素原子および/または炭素数1〜
5の低級アルキル基、^はアルキレート、カルボキシル
、スルフォニル、フェノール、ホスフェート、ピロホス
フェートまたはピロホスフェートの2価の残基、および
R1はアミンもしくはメタクリレート官能基を有する短
いまたは長い鎖状炭素基、yおよび2は整数でyは1〜
4.2は1〜3であってy+zが2〜6である)で示さ
れうる。水性サイジングのばあい、チタンおよび/また
はジルコニウムのアルコキシドは界面活性剤を使用せず
に水に溶けるものが好ましく、また水中で依然として活
性であるものである。活性とは、チタンアルコキシドお
よびジルコニウムアルコキシドが完全には反応しないか
、あるいは水との反応速度が速すぎて実質量のチタンま
たはジルコニウムのジオキシドが生成することがないこ
とを意味する。
水中での残余の活性について、チタンアルコキシドおよ
び/またはジルコニウムアルコキシドは多量のジオキシ
ドを生成しない程度の遅い反応速度で水と反応しえ、ま
た無機質基材と依然として反応性をもっている。この有
機チタネートおよび/または有機ジルコネートの量は、
フィルム形成重合体100部あたり10部以上の量であ
る。オルガノシランカップリング剤の不存在下にこれら
の塩の1種または2種以上が存在するとき、その量はカ
ップリング剤として有効な量である。一般にチタネート
塩とオルガノシランの量比は固形分基準で6:1〜1:
6の範囲である。この量比はフィルム形成重合体がポリ
ウレタ・ンおよび/またはエポキシ重合体であるばあい
に有用である。特に有用な量比は2:1〜1:2の範囲
である。オルガノチタネートおよびオルガノジルコネー
トの例示としては、たとえばチタンおよびジルコニウム
のアルキルアミノアルコキシド類、チタンおよび/また
はジルコニウムの乳酸アンモニウム塩誘導体、チタンお
よび/またはジルコニウムのオキシ酸の有機塩などがあ
げられるが、これらのみに限定されない。アルキル基お
よびアルコキシル基は炭素数1〜5であり、チタニウム
およびジルコニウムはモノアルコキシタイプ、配位 (coordinate)タイプ、キレートタイプ、お
よび/または四級(quat)タイプでありうる。これ
らのチタネートおよび/またはジルコネートは、前記式
(I)においてyは少なくとも1であり、アルコキシド
はそれらの部分的または完全に加水分解された誘導体で
あり、2は3までの整数であり、AおよびR1はアルカ
ノールなどの1つの置換基の一部であって式(1)の酸
素がアルコール性または酸の酸素に由来し、Aは水素原
子またはカルボキシルの一部であり、Hlは炭素数1〜
5の低級アルキル基であるものである。
び/またはジルコニウムアルコキシドは多量のジオキシ
ドを生成しない程度の遅い反応速度で水と反応しえ、ま
た無機質基材と依然として反応性をもっている。この有
機チタネートおよび/または有機ジルコネートの量は、
フィルム形成重合体100部あたり10部以上の量であ
る。オルガノシランカップリング剤の不存在下にこれら
の塩の1種または2種以上が存在するとき、その量はカ
ップリング剤として有効な量である。一般にチタネート
塩とオルガノシランの量比は固形分基準で6:1〜1:
6の範囲である。この量比はフィルム形成重合体がポリ
ウレタ・ンおよび/またはエポキシ重合体であるばあい
に有用である。特に有用な量比は2:1〜1:2の範囲
である。オルガノチタネートおよびオルガノジルコネー
トの例示としては、たとえばチタンおよびジルコニウム
のアルキルアミノアルコキシド類、チタンおよび/また
はジルコニウムの乳酸アンモニウム塩誘導体、チタンお
よび/またはジルコニウムのオキシ酸の有機塩などがあ
げられるが、これらのみに限定されない。アルキル基お
よびアルコキシル基は炭素数1〜5であり、チタニウム
およびジルコニウムはモノアルコキシタイプ、配位 (coordinate)タイプ、キレートタイプ、お
よび/または四級(quat)タイプでありうる。これ
らのチタネートおよび/またはジルコネートは、前記式
(I)においてyは少なくとも1であり、アルコキシド
はそれらの部分的または完全に加水分解された誘導体で
あり、2は3までの整数であり、AおよびR1はアルカ
ノールなどの1つの置換基の一部であって式(1)の酸
素がアルコール性または酸の酸素に由来し、Aは水素原
子またはカルボキシルの一部であり、Hlは炭素数1〜
5の低級アルキル基であるものである。
オルガノチタネートおよび/またはオルガノジルコネー
トが帯電防止剤として用いられる典型的な量よりも多い
全存在するとき、これらの化合物は有機官能性シランと
組み合わせて用いると接着力を増大させる機能を果たす
。この増大はPRP複合材におけるノツチ付およびノツ
チなしのアイゾツト引張強度のような機械的強度での改
善で測定できる。
トが帯電防止剤として用いられる典型的な量よりも多い
全存在するとき、これらの化合物は有機官能性シランと
組み合わせて用いると接着力を増大させる機能を果たす
。この増大はPRP複合材におけるノツチ付およびノツ
チなしのアイゾツト引張強度のような機械的強度での改
善で測定できる。
サイズ中には適当なポリオキシエチレン(POE)重合
体が湿潤状態のストランドの一体性を改善するために存
在する。そのようなポリオキシエチレンとしては、分子
量が約400万かそれ以上のポリオックス(Polyo
x) WSR−401の商品名でユニオンφカーバイド
社から入手できるものがあげられる。ポリオキシエチレ
ンはサイズの全固形分の0.05〜0,6%の範囲の量
で存在する。
体が湿潤状態のストランドの一体性を改善するために存
在する。そのようなポリオキシエチレンとしては、分子
量が約400万かそれ以上のポリオックス(Polyo
x) WSR−401の商品名でユニオンφカーバイド
社から入手できるものがあげられる。ポリオキシエチレ
ンはサイズの全固形分の0.05〜0,6%の範囲の量
で存在する。
多量に使用すると処理組成物をより粘性にする。
このポリオキシエチレンは当業者に自明の方法で水に分
散または乳化させる。また、米国特許第3,459.5
85号明細書〔キルメイヤー(K11l■eyer)ら
〕に記載されているようなアルコキシル化脂肪族アミン
やアミドなどのアルコキシル化含窒素化合物と多価カル
ボン酸とを反応させてえられた反応生成物とエポキシ化
合物とを反応させてえられる反応生成物を存在させても
よい。この材料の量は、通常水性処理組成物の固形分の
1〜10%、特に1〜5%の範囲である。当業者に自明
の他のフィルム形成重合体、カップリング剤、潤滑剤を
組み入れることもできるが、それらの性能への寄与は、
添加のコストを判断するのに実質上充分ではない。
散または乳化させる。また、米国特許第3,459.5
85号明細書〔キルメイヤー(K11l■eyer)ら
〕に記載されているようなアルコキシル化脂肪族アミン
やアミドなどのアルコキシル化含窒素化合物と多価カル
ボン酸とを反応させてえられた反応生成物とエポキシ化
合物とを反応させてえられる反応生成物を存在させても
よい。この材料の量は、通常水性処理組成物の固形分の
1〜10%、特に1〜5%の範囲である。当業者に自明
の他のフィルム形成重合体、カップリング剤、潤滑剤を
組み入れることもできるが、それらの性能への寄与は、
添加のコストを判断するのに実質上充分ではない。
さらに、サイズにはサイジング組成物の無機酸化物表面
への塗布や付着のためのキャリヤーが存在する。キャリ
ヤーは典型的には水であるが、泡沫やゲルなどの異なる
粘度の組成物とするために他のキャリヤーを用いてもよ
い。また、サイジンク組成物の殆んどの成分が可溶な有
機溶媒であってもよい。そうした有機溶媒系のサイジン
グ組成物のばあい、火災の危険を最小限にする環境下で
無機酸化物基材に適用される。
への塗布や付着のためのキャリヤーが存在する。キャリ
ヤーは典型的には水であるが、泡沫やゲルなどの異なる
粘度の組成物とするために他のキャリヤーを用いてもよ
い。また、サイジンク組成物の殆んどの成分が可溶な有
機溶媒であってもよい。そうした有機溶媒系のサイジン
グ組成物のばあい、火災の危険を最小限にする環境下で
無機酸化物基材に適用される。
好ましいキャリヤーは水であり、その量は無機酸化物基
材へ組成物を施用するのに適当な粘度と固形分レベルと
を有する水性サイジング組成物を調製する量である。ガ
ラス繊維などの無機酸化物繊維用には、水性化学処理組
成物の全固形分(非水性成分)mは1〜30%、好まし
くは5〜15%である。いずれにしても水性サイジング
組成物中の固形分量は、えられろ水性液の粘度が20℃
が100センチボイスを上廻ってしまうため上記の量を
超えるべきではない。それ以上の粘度の溶滌ではガラス
繊維の製造の間に繊維を切ることなく塗工することが困
難となる。合計の固形分レベルは異なる処理速度や塗工
効率に合わせて変化しつる。サイジング組成物の粘度は
最良の結果をうるためには20℃で1〜20センチボイ
ズの間であるのが好ましい。
材へ組成物を施用するのに適当な粘度と固形分レベルと
を有する水性サイジング組成物を調製する量である。ガ
ラス繊維などの無機酸化物繊維用には、水性化学処理組
成物の全固形分(非水性成分)mは1〜30%、好まし
くは5〜15%である。いずれにしても水性サイジング
組成物中の固形分量は、えられろ水性液の粘度が20℃
が100センチボイスを上廻ってしまうため上記の量を
超えるべきではない。それ以上の粘度の溶滌ではガラス
繊維の製造の間に繊維を切ることなく塗工することが困
難となる。合計の固形分レベルは異なる処理速度や塗工
効率に合わせて変化しつる。サイジング組成物の粘度は
最良の結果をうるためには20℃で1〜20センチボイ
ズの間であるのが好ましい。
サイジング組成物の調製は中程度の撹拌下に各成分を同
時にあるいは順次に加える工程を含む。通常、サイジン
グ組成物の調製には当業者に自明の方法が採用される。
時にあるいは順次に加える工程を含む。通常、サイジン
グ組成物の調製には当業者に自明の方法が採用される。
サイジング組成物は、主要な無・機酸化物成分がシリカ
であるセラミックやガラスの繊維などの無機酸化物表面
に適用される。セラミック繊維のような無機酸化物繊維
は実質量の酸化アルミニウム、および/または少量の酸
化鉄、二酸化チタンなどを含むアルカリ金属およびアル
カリ土類金属の酸化物を有していてもよい。ガラス繊維
は当業者に知られているガラス組成物であり、特に「E
−ガラス」およびr821−ガラス」ならびにそれらの
低または無ホウ酸および/またはフッ素含有誘導体など
の繊維化可能なガラス組成物があげられる。
であるセラミックやガラスの繊維などの無機酸化物表面
に適用される。セラミック繊維のような無機酸化物繊維
は実質量の酸化アルミニウム、および/または少量の酸
化鉄、二酸化チタンなどを含むアルカリ金属およびアル
カリ土類金属の酸化物を有していてもよい。ガラス繊維
は当業者に知られているガラス組成物であり、特に「E
−ガラス」およびr821−ガラス」ならびにそれらの
低または無ホウ酸および/またはフッ素含有誘導体など
の繊維化可能なガラス組成物があげられる。
繊維へのサイジング組成物の適用は、サイジング組成物
を有する繊維の全重量を基準として0.5〜5%の範囲
にサイジング組成物の水分または揮発により減少した残
渣(volatlle−reduced resIdu
e)がなるような態様で行なう。
を有する繊維の全重量を基準として0.5〜5%の範囲
にサイジング組成物の水分または揮発により減少した残
渣(volatlle−reduced resIdu
e)がなるような態様で行なう。
水性サイジング組成物は、通常のガラス繊維製造工程の
間にガラス繊維に塗工してサイズされたガラス繊維を与
えるが、その処理速度はサイジング組成物の追加の調整
が適正に行なえるような希釈速度である。サイジング組
成物はガラス繊維が集められて1本または2本以上のス
トランドにされるまえにガラス繊維に塗布される。
間にガラス繊維に塗工してサイズされたガラス繊維を与
えるが、その処理速度はサイジング組成物の追加の調整
が適正に行なえるような希釈速度である。サイジング組
成物はガラス繊維が集められて1本または2本以上のス
トランドにされるまえにガラス繊維に塗布される。
塗布器としては液状のサイジング組成物と固形の繊維と
の接触を許容する当業者に公知のもの、たとえばローラ
やベルトアプリケーターや米国特許箱2.728,97
2号明細書に示されるような容器に入っているサイジン
グ組成物中に部分的に浸すというタイプのアプリケータ
ーが採用される。繊維はギャザリングシュー(gath
eringshoe)で1本またはそれ以上のストラン
ドに束ねられかつ繊維を細くするのに充分な速度で回転
するフォーミングパッケージに巻き取られるか、あるい
は引張ローラー間を通されて細くされ直ちに湿式切断ユ
ニットへ送られるかされる。
の接触を許容する当業者に公知のもの、たとえばローラ
やベルトアプリケーターや米国特許箱2.728,97
2号明細書に示されるような容器に入っているサイジン
グ組成物中に部分的に浸すというタイプのアプリケータ
ーが採用される。繊維はギャザリングシュー(gath
eringshoe)で1本またはそれ以上のストラン
ドに束ねられかつ繊維を細くするのに充分な速度で回転
するフォーミングパッケージに巻き取られるか、あるい
は引張ローラー間を通されて細くされ直ちに湿式切断ユ
ニットへ送られるかされる。
繊維の細光化はガラス繊維のダイレクト溶融炉(dir
ect melting furnace)またはマー
ブル溶融炉(marble aeltlng furn
ace)のブッシングのオリフィスから始まり、繊維の
サイジングに適正な量を添加するために行なわれる。繊
維のサイジング法としてはパッド塗布法などの他の方法
も採用されつる。繊維上の揮発により減少した残渣の量
は燃焼損失(Lot)法による測定に基づくものである
。
ect melting furnace)またはマー
ブル溶融炉(marble aeltlng furn
ace)のブッシングのオリフィスから始まり、繊維の
サイジングに適正な量を添加するために行なわれる。繊
維のサイジング法としてはパッド塗布法などの他の方法
も採用されつる。繊維上の揮発により減少した残渣の量
は燃焼損失(Lot)法による測定に基づくものである
。
フォーミングパッケージ上に環状の層の形で巻かれてい
る連続ガラス繊維ストランドまたは湿ったチョツプドガ
ラス繊維ストランドは、典型的にはストランド中の繊維
上のサイズ中の水分を含む揮発成分を減らすため、当業
者に知られている空気乾燥によりあるいは通常の乾燥オ
ーブン中で加熱される。温度は通常110〜150℃、
好ましくは115〜130℃であり、11時間行なう。
る連続ガラス繊維ストランドまたは湿ったチョツプドガ
ラス繊維ストランドは、典型的にはストランド中の繊維
上のサイズ中の水分を含む揮発成分を減らすため、当業
者に知られている空気乾燥によりあるいは通常の乾燥オ
ーブン中で加熱される。温度は通常110〜150℃、
好ましくは115〜130℃であり、11時間行なう。
ストランドから水分などの揮発成分の実質量を除去する
ために、同等の加熱と乾燥を与える温度および時間も採
用しうる。加熱されたストランドの水分含量は通常0.
06%より少なく、またサイズの残渣と共にガラス繊維
を構成する。
ために、同等の加熱と乾燥を与える温度および時間も採
用しうる。加熱されたストランドの水分含量は通常0.
06%より少なく、またサイズの残渣と共にガラス繊維
を構成する。
サイズの残渣を有する複数のストランドはドライチョッ
プ処理で切断することができ、あるいは平行に束ねられ
てローブまたはロービングを形成させることができる。
プ処理で切断することができ、あるいは平行に束ねられ
てローブまたはロービングを形成させることができる。
重合体成形コンパウンドの製造において、チョツプドス
トランドや連続ストランド、ロービング、織ロービング
、チョツプドストランドまたは連続ストランドのマット
が有用である。特にこれらのサイジングされたストラン
ドは、より高い処理温度および/または溶融温度を存す
る高性能重合体に有用であり、高められた温度を含むよ
り広い温度範囲で使用可能なFRP製品を製造する。い
くつかの高性能重合体はすでに列挙した。
トランドや連続ストランド、ロービング、織ロービング
、チョツプドストランドまたは連続ストランドのマット
が有用である。特にこれらのサイジングされたストラン
ドは、より高い処理温度および/または溶融温度を存す
る高性能重合体に有用であり、高められた温度を含むよ
り広い温度範囲で使用可能なFRP製品を製造する。い
くつかの高性能重合体はすでに列挙した。
本発明の好ましい態様はつぎのとおりである。
好ましいサイジング組成物は、2Mのフィルム形成重合
体、INの非イオン系潤滑剤、有機官能性シランカップ
リング剤およびトリエタノールアミンジルフネートを有
する水性サイジング組成物である。フィルム形成重合体
の一方はオイル−イン−ウォータ型分散液の形態のエポ
キシ重合体であり、エポキシはおよそ500〜800エ
ポキシ当量をもつビスフェノールA型エポキシである。
体、INの非イオン系潤滑剤、有機官能性シランカップ
リング剤およびトリエタノールアミンジルフネートを有
する水性サイジング組成物である。フィルム形成重合体
の一方はオイル−イン−ウォータ型分散液の形態のエポ
キシ重合体であり、エポキシはおよそ500〜800エ
ポキシ当量をもつビスフェノールA型エポキシである。
他方のフィルム形成重合体はオイル−イン−ウォータ型
エマルジョンの形態のポリ(エステルウレタン)である
。フィルム形成重合体の固形分の量比は、エポキシ対ポ
リウレタンが4/1〜1/1となる範囲である。非イオ
ン系潤滑剤は低分子量で90,000センチストークス
の粘度を有するポリ(エチレンオキシド)−プロピレン
オキシド共重合体(PE0−PPO)である。アミノシ
ランはガンマ−アミノプロピルトリエトキシシランまた
は3−トリエトキシシリルプロピルアミン(ユニオン・
カーバイド社からA−1100シランの商品名で入手可
)である。オルガノアルコキシドチタネートまたはジル
コネートはデュポン社(DuPont de Neao
urs andcaipany)からMPD−6212
タイザー(Tyzor)の商品名で入手可能なトリエタ
ノールアミンジルコネートである。このジルコネートは
色合いのよいサイジングされた繊維を与え唇。別の態様
として、サイジングされた繊維の色が重要でないばあい
、トリエタノールアミンチタネートが用いられる。サイ
ジング組成物の好ましい態様における固形分の量をつぎ
に示す。なお、後−記の実施例2での第1表はトリエタ
ノールアミンチタネートのばあいである。
エマルジョンの形態のポリ(エステルウレタン)である
。フィルム形成重合体の固形分の量比は、エポキシ対ポ
リウレタンが4/1〜1/1となる範囲である。非イオ
ン系潤滑剤は低分子量で90,000センチストークス
の粘度を有するポリ(エチレンオキシド)−プロピレン
オキシド共重合体(PE0−PPO)である。アミノシ
ランはガンマ−アミノプロピルトリエトキシシランまた
は3−トリエトキシシリルプロピルアミン(ユニオン・
カーバイド社からA−1100シランの商品名で入手可
)である。オルガノアルコキシドチタネートまたはジル
コネートはデュポン社(DuPont de Neao
urs andcaipany)からMPD−6212
タイザー(Tyzor)の商品名で入手可能なトリエタ
ノールアミンジルコネートである。このジルコネートは
色合いのよいサイジングされた繊維を与え唇。別の態様
として、サイジングされた繊維の色が重要でないばあい
、トリエタノールアミンチタネートが用いられる。サイ
ジング組成物の好ましい態様における固形分の量をつぎ
に示す。なお、後−記の実施例2での第1表はトリエタ
ノールアミンチタネートのばあいである。
[以下余白]
八
囮O
%″ 般
この水性サイジング組成物をつぎのようにして製造した
。まず、水(脱イオン水)25ガロンをメインミックス
タンクに入れた。これに空気を多量に巻き込まないよう
に撹拌しながらエポキシ重合体分散液をメインミックス
タンクに加えた。PE0−PPO潤滑剤をプレミックス
タンクへ入れ、ついで150″Fの水(脱イオン水)5
ガロンを加えて撹拌下に潤滑剤を溶解した。水5ガロン
を溶解した潤滑剤に追加して冷却し、この溶解潤滑剤を
メインミックスタンクに加えた。
。まず、水(脱イオン水)25ガロンをメインミックス
タンクに入れた。これに空気を多量に巻き込まないよう
に撹拌しながらエポキシ重合体分散液をメインミックス
タンクに加えた。PE0−PPO潤滑剤をプレミックス
タンクへ入れ、ついで150″Fの水(脱イオン水)5
ガロンを加えて撹拌下に潤滑剤を溶解した。水5ガロン
を溶解した潤滑剤に追加して冷却し、この溶解潤滑剤を
メインミックスタンクに加えた。
脱イオン水15ガロンをプレミックスタンクに入れ、A
−1100を空気が多量には巻き込まれないように撹拌
しながら加えた。脱イオン水10ガロンをプレミックス
タンクに入れ、空気を巻き込まないように撹拌しながら
トリエタノールアミンジルコネートを加えた。この希釈
された材料を5分間撹拌し、前記の希釈されたA−11
00混合液へ移した。この合わせられた予備混合液を1
0分間撹拌し、メインミックスタンクに加えた。脱イオ
ン水15ガロンをプレミックスタンクに入れ、ポリ(エ
ステルウレタン)分散液を加えた。この希釈された混合
液を5分間撹拌し、メインミックスタンクに写した。メ
インミックスタンクの混合液を水で100ガロンにまで
希釈し、30分間撹拌した。このサイジング組成物の固
形分は8.3±0.2%、9Hは約1O13±0.5で
ある。ブルックフィールドLVT Na 1ピンドル(
30rp■、75”F )で測定した粘度は約2±1
cpsである。
−1100を空気が多量には巻き込まれないように撹拌
しながら加えた。脱イオン水10ガロンをプレミックス
タンクに入れ、空気を巻き込まないように撹拌しながら
トリエタノールアミンジルコネートを加えた。この希釈
された材料を5分間撹拌し、前記の希釈されたA−11
00混合液へ移した。この合わせられた予備混合液を1
0分間撹拌し、メインミックスタンクに加えた。脱イオ
ン水15ガロンをプレミックスタンクに入れ、ポリ(エ
ステルウレタン)分散液を加えた。この希釈された混合
液を5分間撹拌し、メインミックスタンクに写した。メ
インミックスタンクの混合液を水で100ガロンにまで
希釈し、30分間撹拌した。このサイジング組成物の固
形分は8.3±0.2%、9Hは約1O13±0.5で
ある。ブルックフィールドLVT Na 1ピンドル(
30rp■、75”F )で測定した粘度は約2±1
cpsである。
繊維へのサイジング組成物の適用は、GまたはK(9〜
13ミクロン)の繊維径を与えるためのダイレクト溶融
形成操作における繊維形成工程を含む。繊維は水のプレ
サイズ塗布スプレーにより冷却され、ついでローラー型
のアプリケータと繊維を接触させることによって複数本
の繊維にサイジング組成物を適用する。複数本の繊維は
1本または2本以上のストランドに束ねられ、軸先化ロ
ーラー(attenuation rollers)か
らチジッピング装置へ送られ、湿潤チョツプドストラン
ドが製造される。このチョツプドストランドは集められ
乾燥される。乾燥条件は115〜130℃で約11時間
である。サイジング組成物の揮発成分および水分を減ぜ
られた残渣を有する複数の乾燥されたチョツプドストラ
ンドは、約1/IB〜1/4インチ、特に好ましくは約
1/8インチの長さをもつものである。
13ミクロン)の繊維径を与えるためのダイレクト溶融
形成操作における繊維形成工程を含む。繊維は水のプレ
サイズ塗布スプレーにより冷却され、ついでローラー型
のアプリケータと繊維を接触させることによって複数本
の繊維にサイジング組成物を適用する。複数本の繊維は
1本または2本以上のストランドに束ねられ、軸先化ロ
ーラー(attenuation rollers)か
らチジッピング装置へ送られ、湿潤チョツプドストラン
ドが製造される。このチョツプドストランドは集められ
乾燥される。乾燥条件は115〜130℃で約11時間
である。サイジング組成物の揮発成分および水分を減ぜ
られた残渣を有する複数の乾燥されたチョツプドストラ
ンドは、約1/IB〜1/4インチ、特に好ましくは約
1/8インチの長さをもつものである。
これらの繊維は、マサチュセッツ州、ビッツフィールド
(Plttsfiald)にあるゼネラル・エレクトリ
ック社のプラスチックグループから入手できるウルテム
(旧tel)ポリマーなどのポリエーテルイミド(PI
?I)の強化用繊維として有用である。またPEIと組
み合わせて押出機でリボン状とし、ペレット化される。
(Plttsfiald)にあるゼネラル・エレクトリ
ック社のプラスチックグループから入手できるウルテム
(旧tel)ポリマーなどのポリエーテルイミド(PI
?I)の強化用繊維として有用である。またPEIと組
み合わせて押出機でリボン状とし、ペレット化される。
このペレットはPRP部品の射出成形用に有用である。
つぎに実施例にもとづき本発明を説明するが、本発明は
かかる実施例のみに限定されるものではない。
かかる実施例のみに限定されるものではない。
本発明に用いられるサイジング組成物の処方を20例第
1表に示す。サイジング組成物の調製は前記好ましい態
様に記載した方法と同様にして行なった。処方例18で
用いられるルコタン(Rucothane)2011L
は、ニューヨーク州のルコ・ケミカル社(Ruco C
heslcal Cotxpany)から入手可能なポ
リ(エステルウレタン)である。
1表に示す。サイジング組成物の調製は前記好ましい態
様に記載した方法と同様にして行なった。処方例18で
用いられるルコタン(Rucothane)2011L
は、ニューヨーク州のルコ・ケミカル社(Ruco C
heslcal Cotxpany)から入手可能なポ
リ(エステルウレタン)である。
[以下余白]
第2表に示す参考処方例のサイジング組成物を前記好ま
しい態様と同様にして調製した。これらの参考処方例は
チタンおよび/またはジルコニウムのオルガノアルコキ
シドが存在しないものである。また、これらの例では前
記好ましい態様で用いたものと異なる非イオン系潤滑剤
が用いられている。
しい態様と同様にして調製した。これらの参考処方例は
チタンおよび/またはジルコニウムのオルガノアルコキ
シドが存在しないものである。また、これらの例では前
記好ましい態様で用いたものと異なる非イオン系潤滑剤
が用いられている。
[以下余白]
第1表および第2表に示す処方のサイジング組成物の多
くを前記好ましい態様と同様にしてウェットチョッピン
グ法またはドライチョッピング法でガラス繊維に適用し
た。このサイズされたチョツプドガラス繊維を用いて種
々の高温加工性マトリックスポリマーを強化し、PRP
m合材の試験片を作製した。このFRP複合材はマト
リックスポリマーの強化材のペレットを作り、これを射
出成形して作製した。ペレットのかさ密度をジョンスン
・シー・ワトキンス博士(Dr、Johnson CJ
atklns)が開発したテストにより測定した。この
テストは、40〜50g:のペレットを秤量し、これを
100 ml容の傾斜シリンダーに入れ、サンプルで
置換された容量をサンプルの容量として記録する。サン
プルの重量を容量で除した値がかさ密度であり、単位は
g / mlである。FRP試験片は当業者に知られた
標準法により、その引張強度、伸び(%)、曲げ強度お
よびモジュラス、アイゾツト(インパクトノツチ付きお
よびノツチなし)を調べた。これらのテストはアメリカ
ン・ソサイエティーオブ・テスティング・マテリアルズ
(AmericanSoclety ol’ Test
lng Materials)にD−638(引張強度
) 、D−790(伸び)およびD−256(曲げ強度
とモジュラス)として記載されているものによった。ア
イゾツトインパクトテストは、HlV、ゲイロード(G
aylord) rリインフォースト・プラスチックス
・セオリーφアンド・プラクティ ス (Rein
f’orced Plaetics Theo
ry andPractice) J 、ニア ツ
バ−ス−力>ハニー社(Koppers Compan
y、Inc、)(ピッツバーグ1ペンシルベニア州、ア
ルリカ合衆国)発行(1969年)により詳しく記載さ
れており、本明細書に採用される。
くを前記好ましい態様と同様にしてウェットチョッピン
グ法またはドライチョッピング法でガラス繊維に適用し
た。このサイズされたチョツプドガラス繊維を用いて種
々の高温加工性マトリックスポリマーを強化し、PRP
m合材の試験片を作製した。このFRP複合材はマト
リックスポリマーの強化材のペレットを作り、これを射
出成形して作製した。ペレットのかさ密度をジョンスン
・シー・ワトキンス博士(Dr、Johnson CJ
atklns)が開発したテストにより測定した。この
テストは、40〜50g:のペレットを秤量し、これを
100 ml容の傾斜シリンダーに入れ、サンプルで
置換された容量をサンプルの容量として記録する。サン
プルの重量を容量で除した値がかさ密度であり、単位は
g / mlである。FRP試験片は当業者に知られた
標準法により、その引張強度、伸び(%)、曲げ強度お
よびモジュラス、アイゾツト(インパクトノツチ付きお
よびノツチなし)を調べた。これらのテストはアメリカ
ン・ソサイエティーオブ・テスティング・マテリアルズ
(AmericanSoclety ol’ Test
lng Materials)にD−638(引張強度
) 、D−790(伸び)およびD−256(曲げ強度
とモジュラス)として記載されているものによった。ア
イゾツトインパクトテストは、HlV、ゲイロード(G
aylord) rリインフォースト・プラスチックス
・セオリーφアンド・プラクティ ス (Rein
f’orced Plaetics Theo
ry andPractice) J 、ニア ツ
バ−ス−力>ハニー社(Koppers Compan
y、Inc、)(ピッツバーグ1ペンシルベニア州、ア
ルリカ合衆国)発行(1969年)により詳しく記載さ
れており、本明細書に採用される。
殆んどの第1表記載のサイジング剤を含むFRP成形物
についてのこれらのテスト結果を第3表に示す。第3表
において、市販のガラス繊維で作製されたペレットから
製造したサンプルを参考例として示している。参考例1
では、米国特許第4,271,229号明細書に従って
ドライチジッピング操作で作製された直径13ミクロン
の市販のガラス繊維が用いられている。参考例2では、
米国特許第4.615.716号明細書に従ってウェッ
トチジッピング操作で作製された直径13ミクロンの市
販のガラス繊維が用いられている。
についてのこれらのテスト結果を第3表に示す。第3表
において、市販のガラス繊維で作製されたペレットから
製造したサンプルを参考例として示している。参考例1
では、米国特許第4,271,229号明細書に従って
ドライチジッピング操作で作製された直径13ミクロン
の市販のガラス繊維が用いられている。参考例2では、
米国特許第4.615.716号明細書に従ってウェッ
トチジッピング操作で作製された直径13ミクロンの市
販のガラス繊維が用いられている。
参考例3では、PESまたはポリアミドの強化用として
販売されている直径10ミクロンの市販のガラス繊維が
用いられている。
販売されている直径10ミクロンの市販のガラス繊維が
用いられている。
第3表において、実験例1〜IBおよび18でのガラス
繊維の直径は13ミクロンであり、実験例17での直径
は1°0ミクロンである。実験例1〜2と4〜11のサ
ンプルは参考例1と3と共にワンセットの実験で行なっ
た。この実験には魔4のスクリューを用い4,240r
plで601b/ hrにてペレットを作製することが
含まれている。実験例3と12〜18のサンプルは参考
例2のサンプルと同じ< 、501bs /hrで、フ
ルショットかつ真空でなく、1ホールのダイで1lkL
4のスクリューを用いて作製した。実験例17と18の
サンプルは、301bs/hr、200rpm+でのペ
レットの作製を含んでいる。実験例1〜16のマトリッ
クスポリマーはゼネラル・エレクトリック社から入手可
能なウルテルPEIであり、他の実験例でのマトリック
スポリマーはそれぞれ第3表に示しである。
繊維の直径は13ミクロンであり、実験例17での直径
は1°0ミクロンである。実験例1〜2と4〜11のサ
ンプルは参考例1と3と共にワンセットの実験で行なっ
た。この実験には魔4のスクリューを用い4,240r
plで601b/ hrにてペレットを作製することが
含まれている。実験例3と12〜18のサンプルは参考
例2のサンプルと同じ< 、501bs /hrで、フ
ルショットかつ真空でなく、1ホールのダイで1lkL
4のスクリューを用いて作製した。実験例17と18の
サンプルは、301bs/hr、200rpm+でのペ
レットの作製を含んでいる。実験例1〜16のマトリッ
クスポリマーはゼネラル・エレクトリック社から入手可
能なウルテルPEIであり、他の実験例でのマトリック
スポリマーはそれぞれ第3表に示しである。
なお、第3表中の栗は3つのサンプルの平均値であり、
率本はドライチョツプドストランドを用いた例である。
率本はドライチョツプドストランドを用いた例である。
[以下余白]
第4表に、第2表の参考処方例のサイジング組成物で処
理したガラス繊維、参考例1のガラス繊維および第1表
の処方例17に類似したサイジング組成物17Bで処理
したガラス繊維を用いて作製した成形物サンプルの機械
特性を示す。
理したガラス繊維、参考例1のガラス繊維および第1表
の処方例17に類似したサイジング組成物17Bで処理
したガラス繊維を用いて作製した成形物サンプルの機械
特性を示す。
[以下余白]
テストに供した成形物サンプルおよびベレットは第3表
におけるそれらと同様にして作製した。第4表において
、参考処方例1と2でサイズされたガラス繊維は参考例
1よりも機械特性が充分でないことがわかる。また参考
処方例3も参考例1と比較するとその機械特性は許容で
きるものではない。処方例17B1第3表の2番、第3
表の14番および第3表の20番のサイジング組成物で
サイズされたガラス繊維は、特に参考゛処方例1と2と
のガラス繊維と比較して、かさ密度の増大にみられるよ
うに熱的特性に優れたものを与える。また、これらのも
のは参考例に比しても良好な機械特性を与える。オルガ
ノチタネートを用いた第3表の実験例2に対し、オルガ
ノジルコネートを用いた処方例14のものでは、参考処
方例3のものに比して20%も改善されている引張強度
を維持したまま(この改善はチタネートかジルコネート
かによらずえられる)、アイゾツト衝撃強度がわずかに
増大している。また、成形品の色は、チタネートを用い
た処方例2でサイズされたガラス繊維で強化した成形物
に比してそれほど暗くはない。第3表の処方例20では
、アミノシランカップリング剤と共にオルガノチタネー
トまたはジルコネートを有するサイジング組成物でサイ
ズされたガラス繊維にもともとみられるかさ密度や引張
強度における耐熱性の改善という点を保持しつつ、維持
形成能が改善されている。
におけるそれらと同様にして作製した。第4表において
、参考処方例1と2でサイズされたガラス繊維は参考例
1よりも機械特性が充分でないことがわかる。また参考
処方例3も参考例1と比較するとその機械特性は許容で
きるものではない。処方例17B1第3表の2番、第3
表の14番および第3表の20番のサイジング組成物で
サイズされたガラス繊維は、特に参考゛処方例1と2と
のガラス繊維と比較して、かさ密度の増大にみられるよ
うに熱的特性に優れたものを与える。また、これらのも
のは参考例に比しても良好な機械特性を与える。オルガ
ノチタネートを用いた第3表の実験例2に対し、オルガ
ノジルコネートを用いた処方例14のものでは、参考処
方例3のものに比して20%も改善されている引張強度
を維持したまま(この改善はチタネートかジルコネート
かによらずえられる)、アイゾツト衝撃強度がわずかに
増大している。また、成形品の色は、チタネートを用い
た処方例2でサイズされたガラス繊維で強化した成形物
に比してそれほど暗くはない。第3表の処方例20では
、アミノシランカップリング剤と共にオルガノチタネー
トまたはジルコネートを有するサイジング組成物でサイ
ズされたガラス繊維にもともとみられるかさ密度や引張
強度における耐熱性の改善という点を保持しつつ、維持
形成能が改善されている。
つぎに長時間の熱エージングテストを、ガラス繊維30
%でPEIマトリックポリマーを強化したサンプル2個
につき行なった。一方のサンプルは前記好ましい態様の
処方のサイジング組成物でサイズしたガラス繊維(直径
13ミクロン)で強化したPEIであり、他方のサンプ
ルは参考例3(繊維径9ミクロン)である。長時間熱ニ
ージングチストは、まず熱エージング前にサンプルを機
械特性を調べ、ついで多数の両サンプルの220℃のオ
ーブンに入れ、それぞれt、oo。
%でPEIマトリックポリマーを強化したサンプル2個
につき行なった。一方のサンプルは前記好ましい態様の
処方のサイジング組成物でサイズしたガラス繊維(直径
13ミクロン)で強化したPEIであり、他方のサンプ
ルは参考例3(繊維径9ミクロン)である。長時間熱ニ
ージングチストは、まず熱エージング前にサンプルを機
械特性を調べ、ついで多数の両サンプルの220℃のオ
ーブンに入れ、それぞれt、oo。
時間、2.000時間、3,000時間後に両サンプル
を取り出し、引張強度を測定した。
を取り出し、引張強度を測定した。
結果を第5表に示す。
[以下余白]
第5表から明らかなように、好ましい態様のガラス繊維
で強化したPEIは長時間の熱エージング後、特に熱エ
ージング3.000時間後においても引張強度を良好に
保持している。
で強化したPEIは長時間の熱エージング後、特に熱エ
ージング3.000時間後においても引張強度を良好に
保持している。
[発明の効果]
本発明の無機酸化物基材(繊維)は高温加工型や耐熱性
の重合体の強化用の基材として有用であり、えられるP
RP複合材の熱的特性を向上。
の重合体の強化用の基材として有用であり、えられるP
RP複合材の熱的特性を向上。
させることができる。
特
許
出
願
人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (a)フィルム形成に有効な量の、酢酸ビニル単独
重合体ならびにアクリル酸の単独重合体および共重合体
を本質的に含まない少なくとも1種のフィルム形成重合
体、 (b)潤滑に有効な量の、少なくとも1種の繊維潤滑剤
、 (c)0ないしカップリング剤として有効な量の、有機
官能性シランカップリング剤、ただし量が0のばあいフ
ィルム形成重合体が、エポキシ基含有共重合体とポリウ
レタンとが6:1〜1:6の重量比で存在する2種のフ
ィルム形成重合体混合物またはエポキシポリウレタンか
ら選ばれたものである、 (d)フィルム形成重合体100重量部に対し10重量
部以上からカップリング剤として有効な量の、チタンま
たはジルコニウムから選ばれた金属のオルガノアルコキ
シド、および (e)施用に有効な量の、基材に化学処理を施すための
キャリヤー からなる水性化学処理組成物で処理された無機酸化物基
材。 2 前記有機官能性シランカップリング剤が存在し、前
記金属のオルガノアルコキシドと有機官能性シランカッ
プリング剤の重量比が2:1〜1:2である請求項1記
載の化学処理された無機酸化物基材。 3 基材が繊維である請求項1記載の化学処理された無
機酸化物基材。 4 (a)ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル
イミド、ポリアクリレートおよびポリアミドよりなる群
から選ばれたマトリックス重合体に接する繊維のフィル
ム形成に有効な量のポリウレタンフィルム形成重合体、 (b)潤滑に有効な量の、多量のプロピレンオキシド部
分を本質的に有しない少なくとも1種の繊維潤滑剤、 (c)カップリング剤として有効な量の、有機官能性シ
ランカップリング剤、 (d)チタンまたはジルコニウムから選ばれた金属の水
と相溶性でかつ水中で活性なアルコキシド、ただし、該
アルコキシド対有機官能性シランカップリング剤の重量
比が6:1〜1:6である、および (e)施用に有効な量の、繊維に化学処理を施すための
キャリヤー からなる化学処理剤を有する化学処理された無機酸化物
繊維。 5 ジイソシアネートモノマー、ポリウレタンダイマー
、ポリウレタンオリゴマーおよびポリウレタンポリマー
から選ばれた共重合成分を有するエポキシ基含有共重合
体をエポキシ官能性化合物として含み、該エポキシ官能
性化合物対ポリウレタンフィルム形成重合体の重量比が
10:1〜1:10である請求項4記載の繊維。 6 エポキシ官能性化合物が第2のフィルム形成重合体
として存在し、該エポキシ官能性フィルム形成重合体対
ポリウレタンフィルム形成重合体の重量比が4/1〜1
/1である請求項5記載の繊維。 7 繊維がガラス繊維である請求項4記載の繊維。 8 (a)液状、溶液状、エマルジョン状、分散液状ま
たは懸濁液状で存在するエポキシ重合体である第1のフ
ィルム形成重合体、 (b)液状、溶液状、エマルジョン状、分散液状または
懸濁液状で存在するポリウレタン重合体、ポリ(ウレア
ウレタン)重合体、ポリ(エステルウレタン)重合体、
ポリ(エステルウレタンウレア)重合体およびポリ(エ
ーテルウレタン)重合体を含む群から選ばれたポリウレ
タン系フィルム形成重合体である第2のフィルム形成重
合体、ただし前記エポキシ重合体対ポリウレタン重合体
の重量比が1:10〜10:1の範囲であり、かつフィ
ルム形成重合体の合計量がフィルム形成に有効な量であ
る、 (c)潤滑に有効な量の、少なくとも1種の繊維潤滑剤
、 (d)フィルム形成重合体100重量部あたり10重量
部以上で少なくともカップリング剤として有効な量の、
チタン、ジルコニウムおよびそれらの混合物を含む群か
ら選ばれた金属のオルガノアルコキシド、および (e)施用に有効な量の、ガラス繊維に化学処理を施す
ためのキャリヤー からなる化学処理組成物の揮発により減量された残渣を
有する化学処理されたガラス繊維。 9 前記エポキシ重合体がエポキシ基あたりの分子量が
500〜600で粘度が8000〜12000cpsで
あるエポキシ重合体の分散液である請求項8記載の化学
処理されたガラス繊維。 10 前記ポリウレタンが、イソシアネートをわずかあ
るいは全く有さずしかもフィルム特性として4500〜
6000psiの引張強度と170〜720%の破断弾
性率と250〜5200psiの100%伸び弾性率を
有するポリ(エステルウレタン)のオイル−イン−ウォ
ータ分散液である請求項8記載の化学処理されたガラス
繊維。 11、少なくとも1種の有機官能性シランカップリング
剤を化学処理組成物の固形分の0.1重量%ないしカッ
プリング剤として有効な量有する請求項8記載の化学処
理されたガラス繊維。 12 金属のオルガノアルコキシド対有機官能性シラン
カップリング剤の重量比が6:1〜1:6である請求項
8記載の化学処理されたガラス繊維。 13 キャリヤーが水であり、その量はえられる水性化
学処理組成物の粘度が100cpsとなるような量であ
り、さらに前記チタンアルコキシドおよび/またはジル
コニウムアルコキシドが水と相溶性で水溶液中で活性で
ある請求項8記載の化学処理されたガラス繊維。 14 金属のオルガノアルコキシドがトリアルカノール
アミンチタネートおよびトリアルカノールアミンジルコ
ネートから選ばれたものであって、そのアルキル基の炭
素数が1〜5個である請求項13記載の化学処理された
ガラス繊維。 15 フィルム形成重合体の合計量が水性化学処理組成
物の1〜25重量%の範囲である請求項8記載の化学処
理されたガラス繊維。 16 繊維が複数のガラス繊維からなるチョップドスト
ランドの形である請求項8記載の化学処理されたガラス
繊維。 17 チョップドストランドとしてポリフェニレンサル
ファイド;ポリエチレンイミン;ポリアクリレート;ポ
リエーテルスルホン;ならびにポリエーテルエーテルケ
トン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン
およびポリケトンを含むポリ芳香族ケトンよりなる群か
ら選ばれたマトリックス重合体中に存在する請求項8記
載の化学処理されたガラス繊維。 18 繊維潤滑剤が、ポリオキシアルキレン単独重合体
、プロピレンオキシド部分が共重合体の80重量%未満
であって粘度が400〜100000センチストークス
であるポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシド
共重合体を含むポリオキシアルキレン共重合体、パラフ
ィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエ
チレン、酸化ポリエチレン、ワックスエステル、グリセ
ロールエステルおよび脂肪族アルコールエステルよりな
る群から選ばれた非イオン性潤滑剤である請求項8記載
の化学処理されたガラス繊維。 19 (a)エポキシ1個あたり500〜600分子量
を有しかつオイル−イン−ウォータ型エマルジョンの形
で存在するエポキシ重合体である第1のフィルム形成重
合体、 (b)オイル−イン−ウォータ分散液の形で存在するポ
リエステルポリウレタン系フィルム形成重合体、ただし
フィルム形成重合体の合計量が水性化学処理組成物の1
〜25重量%の範囲であり、エポキシ重合体対ポリエス
テルポリウレタン重合体の重量比が4:1〜1:4であ
る、 (c)水性化学処理剤の非水性成分の1〜20重量%の
量で存在しかつプロピレンオキシド部分の量が共重合体
の80重量%を超えず400〜100000センチスト
ークスの範囲の粘度を有するポリエチレンオキシド−ポ
リプロピレンオキシド共重合体から選ばれた少なくとも
1種の非イオン性潤滑剤、 (d)カップリング剤として有効な量前後の量までの、
アミン、ポリアミン、エポキシおよびウレイド官能性か
ら選ばれた有機官能性を有する有機官能性シランカップ
リング剤、 (e)トリエタノールアミンチタネートおよびトリエタ
ノールアミンジルコネートを包含するトリアルカノール
アミンチタネートおよびトリアルカノールアミンジルコ
ネートを含む群から選ばれた少なくとも1種の金属のオ
ルガノアルコキシド、および (f)水性化学処理組成物の20℃の粘度が100cp
s未満の水性化学処理組成物を与えるのに有効な量の水 からなる水性化学処理組成物の揮発により減量された残
渣を有する化学処理されたガラス繊維。 20 アルコキシル化された脂肪族アミンまたはアミド
を含むアルコキシル化された含チッ素化合物と多価カル
ボン酸とを反応させ、さらにその反応生成物とエポキシ
化合物とを反応させてえられた反応生成物を水性化学処
理組成物の固形分の1〜10重量%の範囲の量で、およ
び分子量400万以上のポリオキシエチレン重合体を水
性化学処理組成物の0.05〜0.6重量%の量で水性
化学処理組成物が含有する請求項19記載の化学処理さ
れたガラス繊維。 21 繊維が複数のガラス繊維からなるチョップドスト
ランドの形である請求項19記載の化学処理されたガラ
ス繊維。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US283,091 | 1981-07-16 | ||
US28309188A | 1988-12-12 | 1988-12-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02212341A true JPH02212341A (ja) | 1990-08-23 |
JPH0649599B2 JPH0649599B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=23084473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1315127A Expired - Lifetime JPH0649599B2 (ja) | 1988-12-12 | 1989-12-04 | 熱に安定な化学処理されたガラス繊維 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0374593A1 (ja) |
JP (1) | JPH0649599B2 (ja) |
KR (1) | KR930006327B1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH05171596A (ja) * | 1991-12-24 | 1993-07-09 | Shinzaburo Yoshida | 不燃性内装材の製造方法 |
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JP2011026175A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Nitto Boseki Co Ltd | 耐アルカリ性ガラス繊維及びその製造方法 |
JP2012516934A (ja) * | 2009-02-05 | 2012-07-26 | アーケマ・インコーポレイテッド | ポリエーテルケトンケトンを用いてサイジングした繊維 |
JP2017128839A (ja) * | 2017-02-20 | 2017-07-27 | 日本電気硝子株式会社 | 補強材及び樹脂成形品 |
CN111763378A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-10-13 | 天津美亚化工有限公司 | 一种阻燃耐磨聚丙烯基共混组合物材料及其制备方法 |
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1989
- 1989-12-04 JP JP1315127A patent/JPH0649599B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-12-06 EP EP89122532A patent/EP0374593A1/en not_active Withdrawn
- 1989-12-11 KR KR1019890018300A patent/KR930006327B1/ko not_active IP Right Cessation
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0649599B2 (ja) | 1994-06-29 |
KR930006327B1 (ko) | 1993-07-14 |
EP0374593A1 (en) | 1990-06-27 |
KR900009797A (ko) | 1990-07-05 |
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