JPH0346415B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は高分子材料を強化するために用いるガ
ラス繊維ストランドマツトを製造する際に、前も
つてガラス繊維ストランドを処理するのに用いる
水性組成物に関し、さらには該組成物で処理され
たガラス繊維に関する。さらに詳しくは、本発明
は良好なスタンピング成形性を有する補強高分子
複合材料を製造するため、それに用いるガラス繊
維を前もつて処理するための水性組成物およびそ
れで処理されたガラス繊維に関する。 ガラス繊維はガラス溶融のブツシユにある細
いオリフイスから押出される溶融ガラスフイラメ
ントを迅速に細く引き伸ばすことによつて製造さ
れており、その製造工程の間に集められてストラ
ンドとされる。これらのガラス繊維ストランドは
連続した状態または切断された状態で熱可塑性高
分子材料の補強に用いられている。さらにそれら
連続ストランドまたは切断ストランドはガラス繊
維ストランドマツトを製造するのに用いられ、該
マツトも熱可塑性高分子材料の補強に用いられ
る。 切断ガラス繊維ストランド、連続ガラス繊維ス
トランドまたはそれらのマツトを用いて熱可塑性
高分子材料の補強を行なうばあい、ガラス繊維表
面と高分子基材間が効果的に結合していないため
に、それらの接着性がわるくなり、応力が加えら
れることによつてそれらが互いに離脱してしまう
ことがある。従来からこの接着性の問題を解決す
るために、特定の化学物質を配合したサイジング
組成物でガラス繊維を処理することが行なわれて
きている。該サイジング組成物による処理は、ガ
ラス繊維がブツシングにある細いオリフイスから
押出され、ついで引き伸ばされるときに行なわ
れ、そののち処理されたガラス繊維は集められて
ストランドとされ、切断されたガラス繊維ストラ
ンドまたは連続するガラス繊維ストランドとされ
る。該サイジング組成物は繊維同士間の摩滅から
ガラス繊維を保護し、かつ前記ガラス製品（連続
ストランド、切断ストランド、ストランドマツ
ト）と高分子基材の接着性を向上させている。従
来から用いられてきているサイジング組成物とし
てとくに典型的なものはフイルム成形剤、結合剤
および潤滑剤を有する水性組成物である。 該水性組成物の乾燥残渣を有するガラス繊維ス
トランドが切断ストランドまたは連続ストランド
の状態で高分子材料補強用ガラス繊維ストランド
マツトの製造に用いられるばあい、製造されたマ
ツトは、高分子材料をよく浸透させる性質を有す
るものであることが重要である。また該マツトは
高分子材料の硬化またはサイズ剤中の化学物質と
高分子材料との間の硬化が都合よく生ずるもので
なければならない。さらには該マツトは、硬化前
に該マツトと熱可塑性高分子材料との複合物がス
タンピング加工に用いる型を均一に満たすことや
スタンピング成形された製品中での空隙発生が少
ないことなどが可能となるような程度の流動性を
有するものでなければならない。当該技術分野に
おける従来公知の水性組成物の乾燥残渣を有する
ガラス繊維ストランドから製造されるマツトは、
叙上の要求をすべて満足しているものとはいい難
い。 切断ガラス繊維ストランドを用いて熱可塑性ポ
リマーを補強する際に用いる水性組成物が米国特
許第3882068号明細書（発明者スワルツ）に開示
されている。その水性組成物はポリオレフインエ
マルジヨン２〜30％（重量％、以下同様）、カツ
プリング剤0.01〜2.5％および残り量の水からな
るものである。 また、ほかの水性組成物例としては、テムプル
の発明による米国特許第3849148号明細書に開示
されている水性サイジング組成物があげられ、そ
れはとくにポリオレフイン類の補強に用いる処理
ガラス繊維ストランドの製造に用いられる。また
そのサイジング組成物は結合剤、熱に安定な有機
過酸化物、非イオン系界面活性剤、潤滑剤および
水からなつている。該組成物には、フイルム形成
剤を加えることも可能であるということも開示さ
れている。 さらにまた、米国特許出願第935275号（特許出
願人：テムプル、本出願人（ピーピージー・イン
ダストリーズ・インコーポレーテツド）に譲渡済
み）明細書には、ポリオレフイン類補強用ガラス
繊維ストランドの処理に用いられるサイジング組
成物が開示されており、それは結合剤、安定化
剤、潤滑剤（たとえばマレオネート化された非晶
質ポリプロピレンのエマルジヨンなど）、非交叉
結合性のフイルム形成剤、軟化剤、界面活性剤お
よび水からなつている。 とくに後者２つの明細書に開示されている水性
サイジング組成物の乾燥残渣を有するガラス繊維
ストランドは、ニードリングされ、連続ガラス繊
維ストランドマツトの形で高分子基材の補強に用
いられている。かかるニードリング操作は、かぎ
を有する針（たとえば織機針）の多数を用い、連
続ストランドマツトを横に移動させながらそれら
多数の針を上下にくり返し作動させてマツトへの
針の差込みと引抜きをくり返すことによつて行な
われている。しかし、このニードリング操作を行
なうばあい、ガラス繊維ストランドやストランド
内の繊維の一部が破損される。またこの類のマツ
トは、高分子材料のマツト内への浸透が容易であ
ることおよび浸透させた高分子材料の硬化時およ
び（または）加熱時にマツトと高分子基材の結合
性がよいことなどの性質が要求される。 本発明は叙上の現状に鑑みなされたものであ
り、つぎの２つの目的がある。 すなわち本発明の第１の目的は、熱可塑性高分
子材料の補強に用いられるガラス繊維ストランド
マツトの特性を向上せしめうるガラス繊維処理用
水性組成物を提供することにある。 本発明の第２の目的は、前記水性組成物で処理
されたガラス繊維を提供することにある。 それらの目的は、ビニル基含有シランカツプリ
ング剤の一部をアミノ基含有シランカツプリング
剤で置き変えたものを結合剤として用い、さらに
非イオン系界面活性剤、ガラス繊維潤滑剤、熱に
安定な有機過酸化物からなるフリーラジカル開始
剤および水を加えてなる水性処理組成物を用いる
ことにより達成できる。 すなわち本発明の水性処理組成物はその100部
（重量部、以下同様）中に、 (a) ビニル基含有シランカツプリング剤約60〜99
％およびアミノ基含有シランカツプリング剤約
40〜１％からなる有機シランカツプリング剤混
合物約0.5〜10部、 (b) 非イオン系界面活性剤約0.1〜7.6部、 (c) ガラス繊維潤滑剤約0.01〜１部、 (d) 熱に安定な有機過酸化物からなるフリーラジ
カル開始剤約0.1〜６部、および (e) 水（残り量） を含有するものである。 また前記(a)〜(e)のほかに、通常のガラス繊維処
理用の水性組成物に用いられている(f)高分子性フ
イルム形成剤を加えることもできる。 なお本発明の水性組成物を調製する際に(a)の２
成分、すなわちビニル基含有シランカツプリング
剤およびアミノ基含有シランカツプリング剤は、
ほかの成分に配合する前にそれらをあらかじめ混
合しておいてもよいし、またはそれらを混合せず
別々に配合するかもしくは同時にかつ別々に配合
してもよい。 ガラス繊維ストランドマツトを熱可塑性材料
（たとえばポリオレフイン、ナイロンなどのポリ
アミド、ポリアルキレンテレフタレートなど）の
補強に用いるには、それらの材料を高温、高圧下
で処理してマツトと結合せしめ、複合物を形成さ
せることが行なわれる。もつともすぐれた複合物
であるためには、高分子材料のマツト内への浸透
がスムーズに行ないうることが望ましい。またそ
の浸透がスムーズに進行することによつてマツト
内のガラス繊維やストランドと高分子材料との接
触面積も広くなる。そのような複合物はつぎに加
熱および一定の形状へのスタンピング成形が施さ
れる。複合物中の高分子材料およびガラス繊維補
強材はスタンピング成形操作の間にスタンピング
プレス内の鋳型の形状に合うように自由に流動で
きるものでなければならない。スタンピング成形
性の改善のため、より効率的なスタンピング成形
のためおよびよりよいスタンピング成形品の生産
のためには、複合物内のガラス繊維ストランドマ
ツトのロフトをあまり高くすることができない。
もし高くすると、それによつて鋳型内での熱可塑
性ポリマーの流れが不均一となり、さらには鋳型
に入れられる前または鋳型に入れられている間の
両方において熱可塑性ポリマーの不均一加熱が生
ずる。後者の不均一加熱は表面の高分子材料の劣
化または高分子材料の複合物中心部での加熱不充
分により生ずるものと考えられる。またもしガラ
ス繊維ストランドマツトのロフトが低すぎると、
えられるマツトと熱可塑性ポリマーの複合材料
は、熱可塑性ポリマーのマツト内への浸透性が不
充分となるため、物理的特性が劣る。ロフトの高
いガラス繊維ストランドを用いることの長所は米
国特許第3621092号（発明者：ホフアー）明細書
に詳細に述べられている。ガラス繊維ストランド
を製造する際に、ガラス繊維を本発明の水性組成
物で処理して用いることにより、ガラス繊維マツ
トで強化された熱可塑性高分子材料複合体のスタ
ンピング成形性が改善される。本発明の水性処理
組成物には米国特許第3849148号（発明者：テム
プル）明細書に開示されるものと同じ種類でかつ
同じ量の有機シランカツプリング剤、非イオン系
界面活性剤、ガラス繊維潤滑剤、熱に安定な有機
過酸化物からなるフリーラジカル開始剤が用いら
れる。ただし本発明においては、有機シランカツ
プリング剤は前記米国特許第3849148号明細書に
開示されているもの（ビニル基含有シランカツプ
リング剤）の一部をアミノ基含有シランカツプリ
ング剤で置換したものが用いられる。 またそれら２種のカツプリング剤の使用割合は
ビニル基含有シランカツプリング剤約60〜99％に
対してアミノ基含有シランカツプリング剤約40〜
１％であり、それら２種を合わせた量が全組成物
100部中に0.5〜10部で用いられる。ビニル基含有
シランカツプリング剤の具体例としては、たとえ
ばビニル−トリス（β−メトキシ）エトキシ−シ
ラン、ビニル−トリエトシキシ−シラン、（γ−
メタクリロキシ）プロピル−トリメトキシ−シラ
ン、ビニル−トリアセトキシ−シランまたは（γ
−アミノ）プロピル−トリエトキシ−シランのア
クリル酸付加塩などがあげられる。一方、アミノ
基含有シランカツプリング剤の具体例としては、
たとえば（γ−アミノ）プロピル−トリエトシキ
−シラン、（γ−（Ｎ−（β−アミノ）エチル）ア
ミノ）プロピル−トリメトキシ−シランまたはつ
ぎの式（）： で表わされるアミノ基含有シラン化合物があげら
れる。 叙上のビニル基含有シランカツプリング剤およ
びアミノ基含有シランカツプリング剤には、それ
らの部分加水分解物または全加水分解物や重合生
成物も含まれる。 とくに好ましいビニル基含有シランカツプリン
グ剤はビニル−トリス（β−メトキシ）エトキシ
−シランであり、市販品としてはＡ−172（米国ユ
ニオン・カーバイド・コーポレーシヨン社製）が
あげられる。またとくに好ましいアミノ基含有シ
ランカツプリング剤は（γ−アミノ）プロピル−
トリエトキシ−シランであり、市販品としてはＡ
−1100（米国ユニオン・カーバイド・コーポレー
シヨン社製）があげられる。これら２種の有機シ
ランカツプリング剤は組成物中に同時に配合して
もよいし、別々に配合してもよい。またそれらを
混合したものを配合することも可能である。一般
にビニル基含有シランカツプリング剤の使用量は
全組成物100部中に約2.5〜9.9部の範囲である。
またアミノ基含有シランカツプリング剤の使用量
は全組成物100部中に約0.005〜４部の範囲であ
る。 前述したように、それら有機シランカツプリン
グのほかりガラス繊維潤滑剤、熱に安定な有機過
酸化物、非イオン系界面活性剤などが添加される
が、それらは前記米国特許第3849148号明細書に
開示されているものと同じ種類および同じ量で用
いられる。なかでもより好ましくは非イオン系界
面活性剤を全組成物100部中に少なくとも0.1部と
するのが適当である。また該非イオン系界面活性
剤は7.6部程度まで用いることができる。 それらの各成分に加えてフイルム形成用ポリマ
ーを用いるのが好ましい。かかるフイルム形成用
ポリマーの具体例としては、たとえばポリビニル
アルコール、ポリビニルアセテート、ポリビニル
ピロリドン、ビニルアセテート共重合体（たとえ
ばビニルアセテート−メタクリルアミド共重合
体）などがあげられる。またその好ましい使用量
は、通常全組成物100部中に約１〜15部の範囲で
ある。 軟化剤を添加することもできる。それによつて
ストランドを軟化せしめ、ドレイプ性を修正し、
ガラス繊維間の絹鳴りを低減せしめることができ
る。またそれを加えることにより、ガラス繊維や
ガラス繊維ストランドの潤滑性が向上し、ニード
リングに供されるばあいのガラス繊維の破損量を
低下せしめることができる。さらにまた、本発明
の組成物には米国特許第3849148号明細書に開示
されている界面活性剤を用いることができる。そ
れらの界面活性剤は湿潤剤、乳化剤および洗浄剤
として作用して水性組成物をエマルジヨンの状態
に保持するのに用いられ、それによつて水性組成
物でガラス繊維を処理するときに用いる処理装置
上に固形物が生成することを防ぐことができる。
とりわけ好ましい界面活性剤は、米国特許第
2674619号明細書に開示されているプロピレンオ
キサイドとプロピレングリコールの縮合物であ
る。かかる縮合物のなかでも分子量が約150〜
2000で、分子内のポリ（オキシエチレン）単位の
量が70〜80％のものが好ましく、その範囲では組
成物の発泡がうまくコントロールされ、かつ組成
物の安定性もよくなる。該界面活性剤は、組成物
のエマルジヨン状態が有効に保持され、かつ処理
装置上での固形物の生成がみられなくなるような
量で用いられる。 用いうる添加剤として、さらに１種または２種
以上のピグメントがあげらる。該ピグメントは、
ガラス繊維と混合される熱可塑性ポリマーを所望
の色にピグメント化するのに有効な量が用いられ
る。かかるピグメントの具体例としては水性液中
に分散しうるカーボンブラツクがあげられる。 ガラス繊維ストランドマツトは切断されたガラ
ス繊維ストランドおよび（または）連続ガラス繊
維ストランドからストランド化されないガラス繊
維の状態、ストランド化されたガラス繊維の状態
およびガラス繊維の束の状態で供給される。ガラ
ス繊維の束の多くはブツシユや適当なからみ合せ
パツケージまたはそのほかの適当な供給源から、
フイラメントを分散し、かつマツトを形成する機
械（たとえば繊維またはマツト分散装置が連結せ
られたガーネツト型機械）によつてつくられてい
る。ガラス繊維の束の均一マツトは叙上のごとき
原料から叙上のごとき機械類を用いてつくられて
おり、それゆえ繊維のそれぞれにはマツト内で相
対的に自由に移動できる。マツト状にする前に
種々の加工工程がガラス繊維に加えられる。必要
に要じて、たとえば繊維を当業者に良く知られて
いる適当な装置を用いて縮らすことができる。さ
らには、フイラメント状物質を火炎などを用いて
溶融し、その後引張によつてより細い繊維状にす
ることもできる。あるいは、フイラメントを当業
者によく知られている切断機を用いて所望の長さ
に切断することもできる。一般に、相互に自由に
移動しうるガラス繊維の束からなる均一マツトを
最終的に製造するのに弊害の生じない方法であれ
ばよい。そのような工程は最初のマツト形成の前
後または形成中のいずれのときに行なわれたとし
ても殆んど差は生じない。ガラス繊維の束が均一
に分散したマツトが最初に形成されたのち、つぎ
の工程または取扱いの間に繊維分布において達成
された均一性を維持するために必要な保全性をマ
ツトに付与することが望ましい。この目的のため
には、マツトを通常のニードリング機械でカギを
有する針を用いてニードリングすることがもつと
も好ましいことが見出されてきている。ニードリ
ングののち、マツトはからみ合せによつてひと塊
りにされてロールに送られ、そのまま用いられる
か、所望の大きさに切断されるかまたはさらにつ
ぎの工程に供される。すなわち、熱可塑性ポリマ
ーを補強するのにとくに好適なガラス繊維ストラ
ンドマツトはニードリングされた連続ガラス繊維
ストランドマツトである。 本発明の水性組成物は当業者に知られているす
べての方法でガラス繊維を処理するのに用いられ
る。該組成物で処理されるガラス繊維はガラス繊
維の連続ストランドの形、連続ガラス繊維の形ま
たは切断されたガラス繊維の形のいずれでもよ
い。またそれらの処理物は当業者に知られている
すべての方法でマツト製造に供されうる。マツト
が連続ガラス繊維ストランドからつくられている
ばあい、ガラス繊維の微細化はガラス溶融炉にあ
るブツシユから直接に行なう方法が適用できる。
間接法では、マツトは連続ガラス繊維ストランド
のパツケージから供給された連続ガラス繊維スト
ランドから製造され、該パツケージはマツト製造
に供する前に乾燥しうる。水性組成物でガラス繊
維を処理する方法の具体例としては米国特許第
3849148号明細書および図面（第２図）に開示さ
れている方法があげられる。ガラス繊維のフイラ
メントはマツト製造の直接法または間接法で用い
られるストランド引張装置によつて微細化されな
がら電気加熱されたブツシユのオリフイスから取
り出される。これらのフイラメントは集められて
数多くの個々の繊維からなるガラス繊維ストラン
ドとされる。繊維のサイジング処理は通常のサイ
ジング処理装置、たとえばキス・アプリケーター
またはベルト・アプリケーターなどによつて行な
われる。サイジング処理装置の詳細は米国特許第
2728972号明細書に詳細に開示されている。ブツ
シユから取り出されたフイラメントは空気や水、
好ましくは水で冷却される。該フイラメントは束
にして巻取機で集められ、ついでストランド引張
機（たとえば米国特許第3292013号明細書、同第
3849148号明細書参照）に供される。間接法にお
いては、たとえばブツシユから取り出されるフイ
ラメントが多数のストランドに分離されるばあ
い、ガラス繊維ストランドはコラート上のフオー
ミング・チユーブ上へ約7500rpmでからみ合わさ
れて１分間あたり約1200〜1500ft／分の速度で形
成される。このガラス繊維ストランド形成パツケ
ージはつぎに乾燥される。乾燥は水分含有量が約
２〜10％、好ましくは約４〜５％となるようにす
るのが適当である。一般にこのサイズ剤の乾燥
は、室温ないし140〜150℃の範囲の温度範囲で行
なうのが適当とされる。 間接法では、形成パツケージの多くはそれから
ストランドを引き出し、それを繊維のマツトを形
成するように配置することによつて未ニードリン
グ連続ガラス繊維ストランドマツトとされ、熱可
塑性複合物を形成するためのマツト製造に用いら
れる。このマツト製造に用いられる繊維は切断さ
れたものあるいは連続したもののいずれでもよ
く、その具体例は米国特許第3883333号明細書、
同第3664909号明細書に開示されている。該連続
ストランドマツトはニードリングして結合させる
かまたは熱可塑性ポリマーを浸透させて繊維上に
それをラミネートし、強化熱可塑性複合物の状態
にされる。ここで用いうる熱可塑性ポリマーとし
ては、たとえばポリオレフイン、ポリアミド、ポ
リアルキレンテレフタレートなどがあげられる。
さらにこの強化複合物をその基材ポリマーの軟化
点にまで加熱し、さらに約５〜20分間加圧すると
サイジング処理されているガラス繊維ストランド
マツトと基材の熱可塑性樹脂が結合する。えられ
た複合物は種々の手段によるスタンピング加工や
モールデイング加工など（米国特許第3884909号
明細書参照）に供することによつて容器やそのほ
かの物品とすることができる。この方法によれば
低コストでかつ高い強度の物品がえられる。 かかる複合物の製造に用いうる熱可塑性ポリマ
ーには前記のもの以外に、化学的にカツプリング
せられたポリプロピレン、少量のポリエチレンを
含有するポリプロピレンおよびつぎの(1)〜（13）
にあげる単独重合体ならびに共重合体があげられ
る。 (1) ハロゲン化ビニルの重合によつてえられるビ
ニル樹脂またはハロゲン化ビニルとそのほかの
重合性化合物（たとえばビニルエステル類、
α，β−不飽和カルボン酸類、α，β−不飽和
エステル類、α，β−不飽和ケトン類、α，β
−不飽和アルデヒド類およびブタジエンやスチ
レンなどの不飽和炭化水素類など）との共重合
によつてえられるビニル樹脂 (2) エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレ
ンなどのα−オレフイン類の単独重合体または
共重合体 (3) フエノール樹脂 (4) ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリ−α−
カプロラクタムなどのポリアミド類またはポリ
アミド共重合体 (5) ポリスルホン樹脂 (6) ポリカーボネート樹脂 (7) ポリアセタール樹脂 (8) ポリエチレンオキサイド類 (9) ポリスチレンおよびスチレンとその他のモノ
マー（たとえばアクリロニトリル、ブタジエン
など）の共重合体 (10) アクリル樹脂（たとえばメチルアクリレー
ト、アクリルアミド、メチロールアクリルアミ
ド、アクリロニトリルなどの単独重合体または
それらの１種以上とスチレンまたはビニルピリ
ジンなどとの共重合体） (11) ネオプレン (12) ポリフエニレンオキサイド樹脂 (13) セルロースのエステル類（たとえば硝酸エ
ステル、酢酸エステル、プロピオン酸エステル
など） つぎに本発明の好ましい実施態様について述べ
る。 本発明の水性組成物は米国特許第3849148号明
細書に開示されている組成物とほぼ同様である
が、ただし必須成分としてアミノ基含有シランカ
ツプリング剤を含み、ポリビニルアセテートフイ
ルム形成剤は含まない。また本発明の水性組成物
は、全固形分濃度が約１〜20％のものが好まし
く、さらには約２〜10％のものがより好ましい。 一般に水性サイジング組成物は約99〜80％の水
を含有する。またキスロールアプリケーターを用
いるばあい、水性サイジング組成物の水分含量は
88〜98％とするのが好ましい。このように水性サ
イジング組成物中の固形分含量はガラス繊維スト
ランドをサイジングするのに用いる処理装置の種
類に大きく依存している。 本発明の水性組成物においては、とくにビニル
−トリス（２−メトキシ）エトキシ−シランおよ
び（γ−アミノ）プロピル−トリエトキシシラン
をその合計量が全組成物中、約0.5〜10％となる
ように用いたものが好ましく、またそれらの合計
量に対する後者の使用量を約１〜25％としたもの
が好ましい。 該水性組成物は、好ましくはつぎの方法によつ
て調製される。ビニル基含有シランカツプリング
剤、好ましくはビニル−トリス（２−メトキシ）
エトキシ−シランと潤滑剤を全使用水の約75％の
水に加え、主混合器中でPHを約４に調節しながら
（酢酸を用いる）撹拌して溶解させる。このばあ
い、潤滑剤を別の混合機で温水に溶解しておき、
それを主混合機でビニル基含有シランカツプリン
グ剤と混合することも可能である。この添加は連
続的に撹拌しながら行なう。（γ−アミノ）プロ
ピル−トリエトキシ−シランは、好ましくは用い
るビニル基含有シランカツプリング剤の20％の量
で主混合機に加えられる。ビニル基含有シランカ
ツプリング剤は、水性組成物全量中に約３〜６％
の量で用いるのが好ましい。また本発明の組成物
には所望によりフイルム形成剤としてポリビニル
アセテートホモポリマーを約1.5〜５％添加する
こともできる。とくに好適なポリビニルアセテー
トホモポリマーとしてはResyn NS25−1031（米
国ナシヨナル・スターチ社製）で知られている市
販品があげられる。該市販品は固形分濃度54％の
ビニルアセテートホモポリマーエマルジヨンであ
る。 HLB値（親水性・親油性の均衡）が13.5であ
るオクチルフエノキシポリエトキシエタノール非
イオン系界面活性剤の使用量は全組成物中に約
0.1〜7.6％、好ましくは約４〜6.5％の量である。
とくに好適な非イオン系界面活性剤としてはトラ
イトンＸ−100（米国ローム・アンド・ハース・カ
ムパニー社製）で知られている市販品があげられ
る。 組成物中に加える軟化剤の量は、好ましくは組
成物全量中に約0.01〜１％である。軟化剤として
好ましいものは、50／50アニオン性・カチオン性
硫酸メチル第４脂肪酸エステルである。とくに好
ましい市販軟化剤としては商品名Amasoft PM
（米国アメリカン・カラー・アンド・ケミカル・
カムパニー社製）で知られるものがあげられる。
該軟化剤はストランドを軟化させ、ドレイプ性を
よくし、繊維の絹鳴を低減せしめ、さらにはスト
ランドがニードリングに供されたときに繊維の破
損量を低減せしめうる効果を発現する。市販軟化
剤のそのほかの例としては米国特許第3597265号
に開示されているポリエチレンイミン類があげら
れ、それらはドレイプ性をよくしてマツトのニー
ドリングを容易にする。 また本発明の水性組成物は、ガラス繊維ストラ
ンドの形成パツケージにつくられた連続ガラス繊
維ストランドを処理するのにも用いられる。処理
後、ガラス繊維上に付着して残る水性組成物の量
は、熱可塑性強化ラミネートの仕上品に良好な構
造強度が付与せられ、またガラス繊維の保全性や
取扱い性が良好となる量であればよい。通常水性
組成物は、処理後のガラス繊維ストランド全量中
に約0.02〜１％付着せしめるのが好ましい。なか
んずく約0.1〜0.6％の範囲が好ましく、ガラス繊
維に良好な保全性と取扱い性を付与せしめること
ができる。乾燥されたストランドの形成パツケー
ジはクリール上に巻付けられた状態のものであ
り、ストランドはそれを引き出してコンベヤーベ
ルト上を横切るようにして分散させる供給機に通
される。この操作によつて連続ガラス繊維ストラ
ンドマツト（未ニードリング物）がつくられる。
このマツトはつぎにニードリングに供されるが、
ここで水性処理組成物の乾燥残渣がガラス繊維上
に付着しているので熱可塑性樹脂含浸マツトに、
より流動性を付与せしめるために行なうニードリ
ングの回数および（または）針の大きさを低減す
ることができる。熱可塑性樹脂を含浸させてラミ
ネートとしたものはついでスタンピング加工に供
される。かくしてえられるスタンピング加工品
は、従来の水性組成物を用い、ニードリングを同
程度行なつてつくつたものにくらべてマツトとポ
リマーの分布が均一でかつ空隙の量が少ない。 サイジング処理後乾燥したガラス繊維ストラン
ドは、ポリエチレンや５−メチルペンテン重合物
などのポリオレフイン類を補強するのに用いう
る。とくに好ましいポリオレフイン類としてはポ
リプロピレン類があげられ、該ポリプロピレン類
には化学的にカツプリングしうるポリプロピレン
類も含まれる。化学的にカツプリングしうるポリ
プロピレンを用いるばあい、サイジング処理され
たガラス繊維ストランドマツトとポリマーとの結
合力が向上し、補強物の強度がより向上する。ポ
リオレフイン類とガラス材料の使用比は仕上げら
れた物品に所望の性質を付与しうる比率を適宜選
択して決められる。通常ガラス材料の重量に対し
てポリオレフインは約10〜60％で用いられる。と
くに好ましい範囲は約35〜45％であり、その範囲
内ではコスト、えられる性質および強度のバラン
スがよい。 つぎに実施例をあげて本発明をより詳細に説明
するが、本発明はそれらの実施例のみに限定され
るものではない。 実施例 １ ビニル基含有シランカツプリング剤としてビニ
ル−トリス（２−メトキシ）エトキシ−シラン
17.46Kg（4.6％）、アミノ基含有シランカツプリ
ング剤として（γ−アミノ）プロピル−トリエト
キシ−シラン4.36Kg（1.2％）、PH調節剤として酢
酸0.86Kg（0.2％）、フリーラジカル開始剤として
２，2′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロ
ピル）ベンゼン12.92Kg（3.4％）、非イオン系界
面活性剤としてオクチルフエノキシポリエトキシ
エタノール2.15Kg（0.6％）、潤滑剤としてエメリ
ー・インダストリーズ社製のエメリーループ（酸
に可溶でカチオン的に活性な脂肪酸アミド）0.14
Kg（0.03％）、フイルム形成剤として固形分濃度
54％のポリビニルアセテート11.49Kg（3.0）およ
び水329.61Kg（86.6％）からなる水性処理組成物
（全量380.87Kg、PH約４）を調製した。 実施例 ２ 非イオン性界面活性剤として用いたオクチルフ
エノキシポリエトキシエタノールの使用量を1.72
Kg（0.4％）に減らしたほかは実施例１と同様に
して水性処理組成物（全量380.44Kg、PH約４）を
調製した。 比較例 １ ビニル−トリス（２−メトキシ）エトキシ−シ
ランの使用量を21.8Kg（６％）とし、酢酸の使用
量を2.72Kg（0.72％）とし、（γ−アミノ）プロ
ピル−トリエトキシ−シランを用いなかつたほか
は実施例１と同様にして水性処理組成物（全量
380.4Kg、PH約４）を調製した。 実施例３〜８および比較例２ 叙上の実施例１〜２または比較例１でえられた
水性処理組成物を用いてガラス繊維ストランドを
処理した。処理されたガラス繊維ストランドの形
成パツケージはつぎに乾燥し、クリール上に取付
け、連続ガラス繊維ストランドマツトの製造に供
した。連続ガラス繊維ストランドマツトはつぎに
ニードリングし、さらにポリプロピレンと結合せ
しめてラミネート物品をつくつた。この物品はポ
リプロピレンの軟化点まで加熱し、モールド内に
入れてスタンピング成形した。この操作からのデ
ータを第１表に示す。これらのデータから、カツ
プリング剤としてビニル基含有シランカツプリン
グ剤にアミノ基含有シランカツプリング剤を併用
した組成物で処理したガラス繊維からえられるス
トランドマツトは、張力およびロフトが低められ
ており、流動性がよくされていることがわかる。
これらのより流動性のよくせられたガラスマツト
は、熱可塑性ポリマーを含浸させ、加熱し、スタ
ンピング成形したばあい、比較例でえたものと同
様のスタンプ・トン数がえられる。また第１表に
示されるようにアイゾツト衝撃値が低いことから
本発明のガラスマツトの流動性が向上しているこ
とが確認される。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) ビニル基含有シランカツプリング剤約60
   〜99重量％およびアミノ基含有シランカツプリ
   ング剤約40〜１重量％からなるシランカツプリ
   ング剤約0.5〜10重量部、 (b) 非イオン系界面活性剤約0.1〜7.6重量部、 (c) ガラス繊維用潤滑剤約0.01〜１重量部、 (d) 熱的に安定な有機過酸化物からなるフリーラ
   ジカル開始剤約0.1〜６重量部、および (e) 組成物全量を100重量部とする量の水を少な
   くとも含有するガラス繊維処理用水性組成物。 ２ 前記(a)のシランカツプリング剤におけるアミ
   ノ基含有シランカツプリング剤が約25〜15重量％
   の量で用いられている特許請求の範囲第１項記載
   の水性組成物。 ３ (f)フイルム形成用ポリマー約0.5〜８重量部
   が配合されている特許請求の範囲第１項記載の水
   性組成物。 ４ 前記フイルム形成用ポリマーがポリビニルア
   セテートホモポリマーである特許請求の範囲第３
   項記載の水性組成物。 ５ 軟化剤が配合されている特許請求の範囲第１
   項記載の水性組成物。 ６ 軟化剤が約0.1〜１重量部で配合されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の水
   性組成物。 ７ 前記軟化剤が50／50カオチン性−アニオン性
   硫酸メチル第４脂肪酸エステル化合物である特許
   請求の範囲第５項または第６項記載の水性組成
   物。 ８ 前記(b)の非イオン性界面活性剤がHLB値
   13.5を有するオクチルフエノキシポリエトキシエ
   タノールである特許請求の範囲第１項記載の水性
   組成物。 ９ 前記(b)の非イオン系界面活性剤が約４〜6.5
   重量％で配合されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の水性組成物。 １０ 前記(d)のフリーラジカル開始剤が212〓で
   60時間以上かつ300〓で20分間以上の半減期を有
   するものである特許請求の範囲第１項記載の水性
   組成物。 １１ 前記ビニル基含有シランカツプリング剤が
   ビニル−トリス（２−メトキシ）エトキシ−シラ
   ン、ビニル−トリエトキシ−シラン、（γ−メタ
   クリロキシ）プロピル−トリメトキシ−シランお
   よびビニル−トリアセトキシ−シランよりなる群
   から選ばれた有機シラン化合物の１種または２種
   以上である特許請求の範囲第１項記載の水性処理
   組成物。 １２ 前記アミノ基含有シランカツプリング剤が
   （γ−アミノ）プロピル−トリエトキシ−シラン、
   （γ−（Ｎ−（β−アミノ）エチル）アミノ）プロ
   ピル−トリメトキシ−シランおよび式（）： で表わされる化合物よりなる群から選ばれた有機
   シラン化合物の１種または２種以上である特許請
   求の範囲第１項記載の水性組成物。 １３ ピグメントが配合されている特許請求の範
   囲第１項記載の水性組成物。 １４ (a) ビニル基含有シランカツプリング剤約
   60〜99重量％およびアミノ基含有シランカツプ
   リング剤約40〜１重量％からなるシランカツプ
   リング剤約0.5〜10重量部、 (b) 非イオン系界面活性剤約0.1〜7.6重量部、 (c) ガラス繊維用潤滑剤約0.01〜１重量部、 (d) 熱的に安定な有機過酸化物からなるフリーラ
   ジカル開始剤約0.1〜６重量部、および (e) 組成物全量を100重量部とする量の水を少な
   くとも含有するガラス繊維処理用水性組成物で
   処理されたガラス繊維。