JPH10338553A - コーテッドガラス繊維 - Google Patents
コーテッドガラス繊維Info
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- JPH10338553A JPH10338553A JP10142603A JP14260398A JPH10338553A JP H10338553 A JPH10338553 A JP H10338553A JP 10142603 A JP10142603 A JP 10142603A JP 14260398 A JP14260398 A JP 14260398A JP H10338553 A JPH10338553 A JP H10338553A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/12—General methods of coating; Devices therefor
- C03C25/20—Contacting the fibres with applicators, e.g. rolls
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
- C08J5/241—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres
- C08J5/244—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres using glass fibres
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 引き続くオフライン形成作業で複合物品に形
成することができ、次いで、完全に硬化させることがで
きる熱硬化性樹脂コーテッド繊維ストランドを提供する
ことにある。 【解決手段】 複合物品を作るのに適したコーテッド繊
維ストランド。各ストランドは硬化可能な熱硬化性樹脂
を含有する水性又は非水性化学処理剤で被覆された複数
の繊維（１４）を有する。所望ならば、塗布された化学
処理剤を、熱硬化性樹脂の完全な硬化を行わせることな
く、加熱装置（４１）で加熱することができる。次い
で、繊維ストランドを引き続いて、例えば、フィラメン
ト巻き、成形、引抜き、織り、編み、又は押出コーティ
ングによって、オフライン成形作業で複合物品に成形す
ることができる。繊維ストランドはまた、樹脂トランス
ファー成形法及び社質成形法に使用することができる予
備成形物に成形される。
成することができ、次いで、完全に硬化させることがで
きる熱硬化性樹脂コーテッド繊維ストランドを提供する
ことにある。 【解決手段】 複合物品を作るのに適したコーテッド繊
維ストランド。各ストランドは硬化可能な熱硬化性樹脂
を含有する水性又は非水性化学処理剤で被覆された複数
の繊維（１４）を有する。所望ならば、塗布された化学
処理剤を、熱硬化性樹脂の完全な硬化を行わせることな
く、加熱装置（４１）で加熱することができる。次い
で、繊維ストランドを引き続いて、例えば、フィラメン
ト巻き、成形、引抜き、織り、編み、又は押出コーティ
ングによって、オフライン成形作業で複合物品に成形す
ることができる。繊維ストランドはまた、樹脂トランス
ファー成形法及び社質成形法に使用することができる予
備成形物に成形される。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は複合製品を強化するため
のセラミック繊維ストランドに監視、特に、熱硬化性化
学処理剤で被覆されたかかる繊維ストランドに監視、も
っと詳細には、ストランドの製造中硬化されない又は部
分的にしか硬化されないが、含侵又は予備含侵（「プレ
プレグ」）ストランドの複合物品又は製品へのオフライ
ン加工中完全に硬化される硬化可能な熱硬化性樹脂を含
有する化学処理剤で含侵され或いは予備含侵されたガラ
ス繊維又は他のセラミック繊維のストランドに関する。
のセラミック繊維ストランドに監視、特に、熱硬化性化
学処理剤で被覆されたかかる繊維ストランドに監視、も
っと詳細には、ストランドの製造中硬化されない又は部
分的にしか硬化されないが、含侵又は予備含侵（「プレ
プレグ」）ストランドの複合物品又は製品へのオフライ
ン加工中完全に硬化される硬化可能な熱硬化性樹脂を含
有する化学処理剤で含侵され或いは予備含侵されたガラ
ス繊維又は他のセラミック繊維のストランドに関する。
【０００２】
【従来の技術】繊維強化複合製品又は物品は種々の方法
及び材料を使用して作られてきた。ある共通のタイプの
複合物品は複数のセラミック強化繊維（例えば、ガラス
繊維）で強化されたポリマーマトリックスを含む。ガラ
ス又は他のセラミック強化繊維は普通、溶融セラミック
材料をブッシングに供給し、ブッシングから繊維を引き
出し、引き出された繊維にサイズを塗るために、水性系
のような化学処理剤を塗布し、次いでサイズ付き繊維を
集束してトウ又はストランドにすることによって製造さ
れる。複合部品を製作するには、複数の繊維ストランド
の各々の繊維はしばしば熱硬化性樹脂（一部又は２部）
か熱可塑性樹脂のいずれかでオフライン含侵工程で更に
科学的に処理される。例えば、あるかかる工程では、ガ
ラス繊維の束又はストランドに熱硬化可能な熱硬化性樹
脂を含侵させ、次いで、ガラス繊維の束又はストランド
を加熱された引抜きダイを通して引き、同時に、樹脂を
硬化させ、例えば、はしごレールのような複合部品を作
る。複合製品はまた、繊維ストランドを熱硬化可能な熱
硬化性樹脂の浴に供給し、含侵ストランドをマンドレル
に巻き、熱硬化性樹脂を硬化させてパイプのようなフィ
ラメント巻き部品を形成することによってフィラメント
巻き工程で製作されるてきた。
及び材料を使用して作られてきた。ある共通のタイプの
複合物品は複数のセラミック強化繊維（例えば、ガラス
繊維）で強化されたポリマーマトリックスを含む。ガラ
ス又は他のセラミック強化繊維は普通、溶融セラミック
材料をブッシングに供給し、ブッシングから繊維を引き
出し、引き出された繊維にサイズを塗るために、水性系
のような化学処理剤を塗布し、次いでサイズ付き繊維を
集束してトウ又はストランドにすることによって製造さ
れる。複合部品を製作するには、複数の繊維ストランド
の各々の繊維はしばしば熱硬化性樹脂（一部又は２部）
か熱可塑性樹脂のいずれかでオフライン含侵工程で更に
科学的に処理される。例えば、あるかかる工程では、ガ
ラス繊維の束又はストランドに熱硬化可能な熱硬化性樹
脂を含侵させ、次いで、ガラス繊維の束又はストランド
を加熱された引抜きダイを通して引き、同時に、樹脂を
硬化させ、例えば、はしごレールのような複合部品を作
る。複合製品はまた、繊維ストランドを熱硬化可能な熱
硬化性樹脂の浴に供給し、含侵ストランドをマンドレル
に巻き、熱硬化性樹脂を硬化させてパイプのようなフィ
ラメント巻き部品を形成することによってフィラメント
巻き工程で製作されるてきた。
【０００３】熱硬化性ポリマーで作られた複合物品は熱
可塑性ポリマーで作られた複合物品と比較して優れた機
械的特性を示す。これは、特に複合物品が高温度に曝さ
れたときに当てはまる。
可塑性ポリマーで作られた複合物品と比較して優れた機
械的特性を示す。これは、特に複合物品が高温度に曝さ
れたときに当てはまる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱硬化
性樹脂が一旦硬化されると、含侵ストランドを引き続く
工程で成形又は再形成することができない。熱硬化樹脂
含侵繊維ストランドのこの特性により、ストランドに含
侵させた後直ぐにかかるストランドを所望の複合物品に
成形させてきた。典型的には、熱硬化性樹脂が使用され
るときには、複合物品を、繊維ストランドに含侵させる
工程と直結して成形しなければならなかった。対照的
に、熱可塑性ポリマーの再溶解能力により、熱可塑性樹
脂含侵ストランドをオフライン工程で、引き続いて加熱
して種々の物品又は製品に成形又は形成することができ
る。かくして、熱可塑性樹脂含侵ストランドは作業し易
く、もっと融通がきく。
性樹脂が一旦硬化されると、含侵ストランドを引き続く
工程で成形又は再形成することができない。熱硬化樹脂
含侵繊維ストランドのこの特性により、ストランドに含
侵させた後直ぐにかかるストランドを所望の複合物品に
成形させてきた。典型的には、熱硬化性樹脂が使用され
るときには、複合物品を、繊維ストランドに含侵させる
工程と直結して成形しなければならなかった。対照的
に、熱可塑性ポリマーの再溶解能力により、熱可塑性樹
脂含侵ストランドをオフライン工程で、引き続いて加熱
して種々の物品又は製品に成形又は形成することができ
る。かくして、熱可塑性樹脂含侵ストランドは作業し易
く、もっと融通がきく。
【０００５】従って、当該技術では、熱硬化性樹脂で被
覆された繊維ストランドの機械的特性を示すと同時に以
前の熱硬化性樹脂含侵繊維ストランドよりも作業し易く
且つもっと融通がきく繊維ストランドの要望がある。特
に、引き続くオフライン成形作業で複合物品に形成する
ことができ、次いで完全に硬化させることができる熱硬
化性樹脂コーテッド繊維ストランドの要望がある。
覆された繊維ストランドの機械的特性を示すと同時に以
前の熱硬化性樹脂含侵繊維ストランドよりも作業し易く
且つもっと融通がきく繊維ストランドの要望がある。特
に、引き続くオフライン成形作業で複合物品に形成する
ことができ、次いで完全に硬化させることができる熱硬
化性樹脂コーテッド繊維ストランドの要望がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、インライン加
工中ほとんど又は全く硬化を受けないが、引き続くオフ
ライン複合形成作業中完全に硬化させ又は架橋させるこ
とができる熱硬化性化学処理剤で被覆された繊維ストラ
ンドを提供することによって好ましくは要望を満たす。
熱硬化性化学処理剤は硬化可能な熱硬化性樹脂を含み、
且つ硬化剤、触媒又は促進剤を含んでも良いし、含まな
くても良い。本ストランドは、該ストランドの製造中硬
化されない又は部分的にしか硬化されない硬化可能な熱
硬化性樹脂を含有する化学処理剤で被覆されたガラス又
は他のセラミック繊維を含み、前記硬化可能な熱硬化性
樹脂は複合物品又は製品へのコーテッドストランドのオ
フライン加工中完全に硬化される。最終の複合物品のマ
トリックスのすべてを形成するのに十分な量の熱硬化性
樹脂で化学処理剤を塗布するのが望ましい。変形例とし
て、化学処理剤に使用される樹脂材料のタイプと同じで
も異なっていてもよい追加のマトリックス樹脂を、マト
リックスのバランスを形成するために、最終製品形成工
程中、コーテッド繊維ストランドと一緒に加えてもよ
い。
工中ほとんど又は全く硬化を受けないが、引き続くオフ
ライン複合形成作業中完全に硬化させ又は架橋させるこ
とができる熱硬化性化学処理剤で被覆された繊維ストラ
ンドを提供することによって好ましくは要望を満たす。
熱硬化性化学処理剤は硬化可能な熱硬化性樹脂を含み、
且つ硬化剤、触媒又は促進剤を含んでも良いし、含まな
くても良い。本ストランドは、該ストランドの製造中硬
化されない又は部分的にしか硬化されない硬化可能な熱
硬化性樹脂を含有する化学処理剤で被覆されたガラス又
は他のセラミック繊維を含み、前記硬化可能な熱硬化性
樹脂は複合物品又は製品へのコーテッドストランドのオ
フライン加工中完全に硬化される。最終の複合物品のマ
トリックスのすべてを形成するのに十分な量の熱硬化性
樹脂で化学処理剤を塗布するのが望ましい。変形例とし
て、化学処理剤に使用される樹脂材料のタイプと同じで
も異なっていてもよい追加のマトリックス樹脂を、マト
リックスのバランスを形成するために、最終製品形成工
程中、コーテッド繊維ストランドと一緒に加えてもよ
い。
【０００７】本発明の１つの観点によれば、複合物品を
作るのに適した繊維ストランドを提供する。繊維ストラ
ンドは複数の繊維と、化学処理剤とを含み、化学処理剤
はたの化学処理剤成分（例えば、硬化剤、触媒、促進
剤、シランカップリング剤、クエン酸等）を有し又は有
しない硬化可能な熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂は
部分的に硬化された状態、即ち未硬化状態にある。本発
明の目的のために、「硬化剤」は、樹脂の硬化速度を増
し、最終硬化樹脂の分子量又は理論量に加わる化学化合
物と定義される。「促進剤」は最終硬化樹脂の分子量又
は理論量に加わることなく、樹脂の硬化速度を増す化学
化合物と定義される。１つの実施形態では、化学処理剤
は水性であり、硬化可能な熱硬化性樹脂の約２０ー７０
重量％の濃度をもち、あるとすれば、他の化学処理剤成
分を含み、残りのバランスが水である。変形実施形態で
は、化学処理剤は非水性であり、硬化可能な熱硬化性樹
脂の約９８−１００重量％の濃度をもち、あるとすれ
ば、他の化学処理剤成分を含み、残りのバランスが水で
ある。
作るのに適した繊維ストランドを提供する。繊維ストラ
ンドは複数の繊維と、化学処理剤とを含み、化学処理剤
はたの化学処理剤成分（例えば、硬化剤、触媒、促進
剤、シランカップリング剤、クエン酸等）を有し又は有
しない硬化可能な熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂は
部分的に硬化された状態、即ち未硬化状態にある。本発
明の目的のために、「硬化剤」は、樹脂の硬化速度を増
し、最終硬化樹脂の分子量又は理論量に加わる化学化合
物と定義される。「促進剤」は最終硬化樹脂の分子量又
は理論量に加わることなく、樹脂の硬化速度を増す化学
化合物と定義される。１つの実施形態では、化学処理剤
は水性であり、硬化可能な熱硬化性樹脂の約２０ー７０
重量％の濃度をもち、あるとすれば、他の化学処理剤成
分を含み、残りのバランスが水である。変形実施形態で
は、化学処理剤は非水性であり、硬化可能な熱硬化性樹
脂の約９８−１００重量％の濃度をもち、あるとすれ
ば、他の化学処理剤成分を含み、残りのバランスが水で
ある。
【０００８】１つの実施形態では、本発明の化学処理剤
を複数の繊維に被覆する。化学処理剤を複数の繊維に予
備含侵又は含侵させることが望ましい。予備含侵又は含
侵は、繊維が束又はストランドに形成されるときに繊維
間の空間が実質的に満たされるように十分な量の化学処
理剤を複数の繊維に塗布することを伴う。他方、サイジ
ングは化学処理剤の比較的薄い保護コーティングを各ガ
ラス繊維の表面に塗布することを伴う。ガラス強化繊維
は、一般的には、繊維が、在来の強熱減量試験によって
決定されるように、約０．５重量％程度の化学処理剤成
分を含有するときにサイズ塗りされたと考えられる。セ
ラミック繊維（例えば、ガラス繊維）に着けられた有機
化合物の量を決定するのに在来の強熱減量法を使用する
ことができる。コーティングは複数の繊維に化学処理剤
をサイジング、予備含侵、含侵、又はその他塗布するこ
とを含む。
を複数の繊維に被覆する。化学処理剤を複数の繊維に予
備含侵又は含侵させることが望ましい。予備含侵又は含
侵は、繊維が束又はストランドに形成されるときに繊維
間の空間が実質的に満たされるように十分な量の化学処
理剤を複数の繊維に塗布することを伴う。他方、サイジ
ングは化学処理剤の比較的薄い保護コーティングを各ガ
ラス繊維の表面に塗布することを伴う。ガラス強化繊維
は、一般的には、繊維が、在来の強熱減量試験によって
決定されるように、約０．５重量％程度の化学処理剤成
分を含有するときにサイズ塗りされたと考えられる。セ
ラミック繊維（例えば、ガラス繊維）に着けられた有機
化合物の量を決定するのに在来の強熱減量法を使用する
ことができる。コーティングは複数の繊維に化学処理剤
をサイジング、予備含侵、含侵、又はその他塗布するこ
とを含む。
【０００９】水性化学処理剤が塗布されるときには、化
学処理した繊維を加熱して化学処理剤中の水をかなりの
量追い出して繊維を乾燥させることが望ましい。この加
熱は、例えば、コーテッド繊維を、樹脂の完全な硬化を
行うことなくコーテッド繊維を加熱する加熱プレート
（例えば、ホットプレート）と接触させることによって
行うことができる。樹脂を全く硬化させないことが望ま
しい。化学処理剤が非水性である場合には、かかる加熱
段階を使用して部分的硬化を行い、それによって化学処
理剤の濃縮を行うことが望ましい。繊維のコーティング
に使用される熱硬化性樹脂は熱硬化可能なタイプである
のがよい。例えば、硬化可能な熱硬化性樹脂は熱硬化可
能なエポキシ樹脂であるのが良い。エポキシ樹脂化学処
理剤は、例えば、アミン又はアミドのような硬化剤を含
んでもよい。化学処理剤がアミド硬化剤を含むならば、
ジシアンジアミド又はポリアミドのような硬化剤を使用
することが望ましい。化学処理剤に促進剤を経組ませて
もよい。望ましい促進剤は２ーメチルイミダゾール及び
２ーエチルー４−メチルイミダゾールを含むのがよい。
化学処理剤が硬化剤及び又は促進剤を含む場合には、熱
硬化性樹脂の硬化時間は、繊維を加熱プレートと接触さ
せるときに硬化がほとんど又は全く起こらず、或いは部
分的な硬化しか起こらないように管理するのがよい。
学処理した繊維を加熱して化学処理剤中の水をかなりの
量追い出して繊維を乾燥させることが望ましい。この加
熱は、例えば、コーテッド繊維を、樹脂の完全な硬化を
行うことなくコーテッド繊維を加熱する加熱プレート
（例えば、ホットプレート）と接触させることによって
行うことができる。樹脂を全く硬化させないことが望ま
しい。化学処理剤が非水性である場合には、かかる加熱
段階を使用して部分的硬化を行い、それによって化学処
理剤の濃縮を行うことが望ましい。繊維のコーティング
に使用される熱硬化性樹脂は熱硬化可能なタイプである
のがよい。例えば、硬化可能な熱硬化性樹脂は熱硬化可
能なエポキシ樹脂であるのが良い。エポキシ樹脂化学処
理剤は、例えば、アミン又はアミドのような硬化剤を含
んでもよい。化学処理剤がアミド硬化剤を含むならば、
ジシアンジアミド又はポリアミドのような硬化剤を使用
することが望ましい。化学処理剤に促進剤を経組ませて
もよい。望ましい促進剤は２ーメチルイミダゾール及び
２ーエチルー４−メチルイミダゾールを含むのがよい。
化学処理剤が硬化剤及び又は促進剤を含む場合には、熱
硬化性樹脂の硬化時間は、繊維を加熱プレートと接触さ
せるときに硬化がほとんど又は全く起こらず、或いは部
分的な硬化しか起こらないように管理するのがよい。
【００１０】本発明のコーテッド繊維を形成するのに使
用される化学処理剤はジシアンジアミド、２−メチルイ
ミダゾール、エポキシ樹脂からなるのが望ましい。この
化学処理剤はシランカップリング剤及び又はブトキシエ
チルステアリン酸を更に含んでも良い。硬化剤が化学処
理剤に使用されるときには、硬化可能な熱硬化性樹脂対
硬化剤の割合は約５０：１であるのが望ましいことが分
かった。また、促進剤が使用されるときには、硬化可能
な樹脂対促進剤の割合は約２００：１であるのが望まし
いことが分かった。加えて、硬化剤と促進剤の両方が使
用されるときには、硬化剤対促進剤の割合は約４：１で
あるのが望ましい。このような化学処理剤は硬化剤の約
２部、促進剤の約０．５部、及び硬化可能な熱硬化性樹
脂の約１００部を含有するのがもっと望ましい。
用される化学処理剤はジシアンジアミド、２−メチルイ
ミダゾール、エポキシ樹脂からなるのが望ましい。この
化学処理剤はシランカップリング剤及び又はブトキシエ
チルステアリン酸を更に含んでも良い。硬化剤が化学処
理剤に使用されるときには、硬化可能な熱硬化性樹脂対
硬化剤の割合は約５０：１であるのが望ましいことが分
かった。また、促進剤が使用されるときには、硬化可能
な樹脂対促進剤の割合は約２００：１であるのが望まし
いことが分かった。加えて、硬化剤と促進剤の両方が使
用されるときには、硬化剤対促進剤の割合は約４：１で
あるのが望ましい。このような化学処理剤は硬化剤の約
２部、促進剤の約０．５部、及び硬化可能な熱硬化性樹
脂の約１００部を含有するのがもっと望ましい。
【００１１】繊維に硬化可能な熱硬化性樹脂の約８重量
％乃至約３５重量％を着けることが望ましい。繊維に硬
化可能な熱硬化性樹脂の約３０重量％を着けることがも
っと望ましい。他の実施形態では、複合物品を作るのに
適した繊維ストランドのパッケージを提供する。このパ
ッケージは部分的に硬化された状態又は未硬化状態で存
在する熱硬化性樹脂で被覆された複数のガラス繊維を有
する。樹脂は部分的に硬化された状態でストランドに存
在することが望ましい。本発明は硬化可能な熱硬化性樹
脂を未硬化状態又は部分的にだけ硬化された状態で含有
する水性又は非水性化学処理剤で被覆された繊維ストラ
ンドを提供する。熱硬化性樹脂は未硬化状態又は部分的
に硬化された状態にあり、この状態では、ストランドを
ストランド形成作業から複合物品又は製品にオフライン
で引き続いて加工することができる。
％乃至約３５重量％を着けることが望ましい。繊維に硬
化可能な熱硬化性樹脂の約３０重量％を着けることがも
っと望ましい。他の実施形態では、複合物品を作るのに
適した繊維ストランドのパッケージを提供する。このパ
ッケージは部分的に硬化された状態又は未硬化状態で存
在する熱硬化性樹脂で被覆された複数のガラス繊維を有
する。樹脂は部分的に硬化された状態でストランドに存
在することが望ましい。本発明は硬化可能な熱硬化性樹
脂を未硬化状態又は部分的にだけ硬化された状態で含有
する水性又は非水性化学処理剤で被覆された繊維ストラ
ンドを提供する。熱硬化性樹脂は未硬化状態又は部分的
に硬化された状態にあり、この状態では、ストランドを
ストランド形成作業から複合物品又は製品にオフライン
で引き続いて加工することができる。
【００１２】本発明の目的、特徴及び利点は明細書の詳
細な説明及び添付図面を考慮するとき明らかになろう。
細な説明及び添付図面を考慮するとき明らかになろう。
【００１３】
【実施の形態】本発明の繊維ストランドは複合物品を作
るのに使用される他のコーテッドストランドに比してい
くつかの利点を提供する。本繊維ストランドに、更なる
塗布が不必要であるほどのマトリックス樹脂を被覆する
ことができる。又、本樹脂コーテッド繊維ストランドは
輸送することができ、成形することができ、次いで、加
熱によって完全に硬化することができる。追加の化学物
質を塗布する必要はない。加えて、化学処理剤成分（即
ち、熱硬化性樹脂、硬化剤、触媒、及び促進剤）の濃度
に応じて、本発明の繊維ストランドは輸送することがで
き、且つ長期間貯蔵することができる。例えば、硬化剤
ジシアンジアミドの４ｐｈｒ（部／百樹脂）を含有する
ＥＰＯＮ（登録商標）（シェルケミカル社から入手可
能）で被覆された繊維ストランドは完全に硬化する前ほ
とんど一年間貯蔵することができる。
るのに使用される他のコーテッドストランドに比してい
くつかの利点を提供する。本繊維ストランドに、更なる
塗布が不必要であるほどのマトリックス樹脂を被覆する
ことができる。又、本樹脂コーテッド繊維ストランドは
輸送することができ、成形することができ、次いで、加
熱によって完全に硬化することができる。追加の化学物
質を塗布する必要はない。加えて、化学処理剤成分（即
ち、熱硬化性樹脂、硬化剤、触媒、及び促進剤）の濃度
に応じて、本発明の繊維ストランドは輸送することがで
き、且つ長期間貯蔵することができる。例えば、硬化剤
ジシアンジアミドの４ｐｈｒ（部／百樹脂）を含有する
ＥＰＯＮ（登録商標）（シェルケミカル社から入手可
能）で被覆された繊維ストランドは完全に硬化する前ほ
とんど一年間貯蔵することができる。
【００１４】本発明のコーテッド繊維ストランドを製造
する方法により、水性又は非水性化学処理剤をインライ
ン工程中繊維に塗布することができ、適用できるなら
ば、化学処理剤中の熱硬化性樹脂の完全な硬化を行うこ
となく、加熱することができる。本方法はガラス形成工
程中繊維にサイズ剤を塗布し、次いで、複合製品に最終
加工するに先立って、オフライン樹脂浴に繊維を通す方
法を含む先行技術の方法に比していくつかの利点を提供
する。本発明では、最終複合物品のマトリックスのすべ
てがとふされた化学処理剤から来る。それ故に、フィラ
メント巻き工程又は引抜き工程のようなオフライン工程
を更なる樹脂材料の追加を必要としないで実施すること
ができ、その結果、かかる工程をより早い速度で通り抜
けることができる。その上、開放樹脂浴を必要としな
い。この浴は作業環境に、望ましくない揮発性有機化合
物又はＶＯＣ’ｓを放出する。変形例として、化学処理
剤に使用される樹脂材料のタイプと同じ又はそれと異な
る追加の樹脂材料を、マトリックスのバランスをけいせ
いするために、最終複合製品の形成工程前又は中コーテ
ッド繊維のストランドに加えても良い。予備含侵繊維の
場合には、形成されたストランドの繊維が既に含侵され
ているから、追加の樹脂を大変急速に加えることができ
る。即ち、繊維は、あったとしても、ストランドの露出
した外面だけを被覆すれば良いように樹脂が繊維に侵入
した程に濡れている。
する方法により、水性又は非水性化学処理剤をインライ
ン工程中繊維に塗布することができ、適用できるなら
ば、化学処理剤中の熱硬化性樹脂の完全な硬化を行うこ
となく、加熱することができる。本方法はガラス形成工
程中繊維にサイズ剤を塗布し、次いで、複合製品に最終
加工するに先立って、オフライン樹脂浴に繊維を通す方
法を含む先行技術の方法に比していくつかの利点を提供
する。本発明では、最終複合物品のマトリックスのすべ
てがとふされた化学処理剤から来る。それ故に、フィラ
メント巻き工程又は引抜き工程のようなオフライン工程
を更なる樹脂材料の追加を必要としないで実施すること
ができ、その結果、かかる工程をより早い速度で通り抜
けることができる。その上、開放樹脂浴を必要としな
い。この浴は作業環境に、望ましくない揮発性有機化合
物又はＶＯＣ’ｓを放出する。変形例として、化学処理
剤に使用される樹脂材料のタイプと同じ又はそれと異な
る追加の樹脂材料を、マトリックスのバランスをけいせ
いするために、最終複合製品の形成工程前又は中コーテ
ッド繊維のストランドに加えても良い。予備含侵繊維の
場合には、形成されたストランドの繊維が既に含侵され
ているから、追加の樹脂を大変急速に加えることができ
る。即ち、繊維は、あったとしても、ストランドの露出
した外面だけを被覆すれば良いように樹脂が繊維に侵入
した程に濡れている。
【００１５】図面で言及される繊維は連続形成されたガ
ラス繊維であるけれども、他のタイプの繊維も本発明に
使用するのに適しており、それは、予備成形繊維（前も
ってオフラインで形成された繊維）、ケブラー（登録商
標）、炭素繊維、又はグラファイト繊維のような同様な
合成繊維（非ガラス繊維）、炭化珪素（ＳｉＣ）繊維、
及び他の非ガラス繊維を含む。ポリマー繊維（予備成形
又は連続形成）を本ストランドを作る際に使用すること
も望ましいかもしれない。例えば、これらのポリマー繊
維は、該繊維が複合製品形成作業で生き残ることができ
たならば、強化繊維になる。本ストランドは溶融ガラス
源から連続的に引き出されるガラス繊維を含むのが望ま
しい。本発明において使用することができる加熱装置は
熱の形態のエネルギーを繊維の化学処理剤に伝える接触
プレートからなるのがよい。水性系については、繊維の
化学処理剤は乾燥されるが、樹脂は完全には硬化されな
い。加熱装置は水性化学処理剤から水を追い出し、熱硬
化性樹脂及び使用される他の化学処理剤成分に応じて、
樹脂の硬化を全く行わない、或いは部分的な硬化を行
う。繊維の熱硬化性樹脂は、フィラメント巻き工程（例
えば、パイプのフィラメント巻き）、成形工程、又は引
抜き工程（例えば、梯子のレールを形成するために）の
ような引き続く形成作業で完全に硬化される。本繊維ス
トランドはまた種々のオフライン工程で使用することも
できる。例えば、本繊維ストランドを織ったり編んだり
して、ポリマー材料のマトリックス内に配置れさる強化
繊維を有する複合物品を形成するのに使用される複合布
にすることができる。
ラス繊維であるけれども、他のタイプの繊維も本発明に
使用するのに適しており、それは、予備成形繊維（前も
ってオフラインで形成された繊維）、ケブラー（登録商
標）、炭素繊維、又はグラファイト繊維のような同様な
合成繊維（非ガラス繊維）、炭化珪素（ＳｉＣ）繊維、
及び他の非ガラス繊維を含む。ポリマー繊維（予備成形
又は連続形成）を本ストランドを作る際に使用すること
も望ましいかもしれない。例えば、これらのポリマー繊
維は、該繊維が複合製品形成作業で生き残ることができ
たならば、強化繊維になる。本ストランドは溶融ガラス
源から連続的に引き出されるガラス繊維を含むのが望ま
しい。本発明において使用することができる加熱装置は
熱の形態のエネルギーを繊維の化学処理剤に伝える接触
プレートからなるのがよい。水性系については、繊維の
化学処理剤は乾燥されるが、樹脂は完全には硬化されな
い。加熱装置は水性化学処理剤から水を追い出し、熱硬
化性樹脂及び使用される他の化学処理剤成分に応じて、
樹脂の硬化を全く行わない、或いは部分的な硬化を行
う。繊維の熱硬化性樹脂は、フィラメント巻き工程（例
えば、パイプのフィラメント巻き）、成形工程、又は引
抜き工程（例えば、梯子のレールを形成するために）の
ような引き続く形成作業で完全に硬化される。本繊維ス
トランドはまた種々のオフライン工程で使用することも
できる。例えば、本繊維ストランドを織ったり編んだり
して、ポリマー材料のマトリックス内に配置れさる強化
繊維を有する複合物品を形成するのに使用される複合布
にすることができる。
【００１６】本発明に使用される望ましい水性又は非水
性化学処理剤又組成物は熱硬化可能なエポキシ樹脂と、
硬化剤とからなる。例示的な熱硬化可能なエポキシ樹脂
はシェルＥＰＩ−ＲＥＺ ３５２２−Ｗ−６０（水性）
及び６００６−Ｗ−７０（水性）、シェルケミカル社か
ら商業的に入手できるＥＰＯＮ８６２エポキシビスフェ
ノールＦ液（水性又は非水性）を含む。例示的な硬化剤
は、アメリカン シアナミドから入手できるジシアンジ
アミドである。この硬化剤は、それが、かなりの量の硬
化が起こる前に、１５分のような十分な量の時間高温環
境に曝す必要があるので、望ましく、かくして、繊維が
加熱装置４１の上を通る間、又は引き続くオフライン硬
化作業に先立って、エポキシ樹脂の、あっても、部分的
な硬化を可能にするに過ぎない。他の適当な硬化剤はＥ
ＰＩ−ＣＵＲＥ ８５３５−Ｙ−５０の指定の下にシェ
ルケミカル社から入手できるポリアミドである。
性化学処理剤又組成物は熱硬化可能なエポキシ樹脂と、
硬化剤とからなる。例示的な熱硬化可能なエポキシ樹脂
はシェルＥＰＩ−ＲＥＺ ３５２２−Ｗ−６０（水性）
及び６００６−Ｗ−７０（水性）、シェルケミカル社か
ら商業的に入手できるＥＰＯＮ８６２エポキシビスフェ
ノールＦ液（水性又は非水性）を含む。例示的な硬化剤
は、アメリカン シアナミドから入手できるジシアンジ
アミドである。この硬化剤は、それが、かなりの量の硬
化が起こる前に、１５分のような十分な量の時間高温環
境に曝す必要があるので、望ましく、かくして、繊維が
加熱装置４１の上を通る間、又は引き続くオフライン硬
化作業に先立って、エポキシ樹脂の、あっても、部分的
な硬化を可能にするに過ぎない。他の適当な硬化剤はＥ
ＰＩ−ＣＵＲＥ ８５３５−Ｙ−５０の指定の下にシェ
ルケミカル社から入手できるポリアミドである。
【００１７】硬化剤に加えて、本化学処理剤は、例え
ば、エア プロダクツから商業的に入手できるＥＭＩ−
２４（２−エチル−４−メチルイミダゾール）のような
促進剤を含んでもよい。促進剤はアルドリッヒ ケミカ
ル社から入手できる２ーメチルイミダゾールであるのが
望ましい。熱硬化性樹脂が硬化し始めると、促進剤は硬
化速度を高める。使用される促進剤の量及びタイプを調
製することによって、塗布された化学処理剤の流れ（粘
度）及びくっつき（即ち硬化の程度）を最適にすること
ができる。例えば、ストランドに熱硬化可能な熱硬化性
樹脂を塗布し、熱硬化性樹脂を加えてある程度の硬化を
行わせる連続繊維ストランド形成作業では、促進剤によ
り、連続ストランド形成作業の代表的な高い処理量で
も、ある程度の所望な硬化を得ることができる。加え
て、複合製品形成作業の処理量を増すために、複合製品
形成段階中早い硬化速度が望まれるときに、促進剤を含
ませることが望ましい。
ば、エア プロダクツから商業的に入手できるＥＭＩ−
２４（２−エチル−４−メチルイミダゾール）のような
促進剤を含んでもよい。促進剤はアルドリッヒ ケミカ
ル社から入手できる２ーメチルイミダゾールであるのが
望ましい。熱硬化性樹脂が硬化し始めると、促進剤は硬
化速度を高める。使用される促進剤の量及びタイプを調
製することによって、塗布された化学処理剤の流れ（粘
度）及びくっつき（即ち硬化の程度）を最適にすること
ができる。例えば、ストランドに熱硬化可能な熱硬化性
樹脂を塗布し、熱硬化性樹脂を加えてある程度の硬化を
行わせる連続繊維ストランド形成作業では、促進剤によ
り、連続ストランド形成作業の代表的な高い処理量で
も、ある程度の所望な硬化を得ることができる。加え
て、複合製品形成作業の処理量を増すために、複合製品
形成段階中早い硬化速度が望まれるときに、促進剤を含
ませることが望ましい。
【００１８】促進剤の量及び使用される硬化剤の種類を
変えることによって、化学処理剤の硬化プロファイル
（即ち、硬化速度及び程度）を異なる工程及び適応のた
めに調整してもよい。硬化ブロファイルはまた促進剤と
硬化剤の割合を変えることによって調整してもよい。繊
維ストランド１６の保存寿命を最適にするために、例え
ば、硬化剤の量を同じに保ちながら、促進剤の量を減少
させてもよい。これは架橋反応の速度の制御を可能にす
る。熱硬化性樹脂及び硬化剤を計算割合で塗布するのが
望ましい。この割合は繊維ストランドの所望な最終用途
に応じて変えるのが望ましい。例えば、ガラス繊維が使
用され、追加のマトリックス樹脂がオフラインで加えら
れるような実施形態では、追加のマトリックス材料が加
えられるときに、計算割合が達成されるように低レベル
の熱硬化性樹脂が塗布される。
変えることによって、化学処理剤の硬化プロファイル
（即ち、硬化速度及び程度）を異なる工程及び適応のた
めに調整してもよい。硬化ブロファイルはまた促進剤と
硬化剤の割合を変えることによって調整してもよい。繊
維ストランド１６の保存寿命を最適にするために、例え
ば、硬化剤の量を同じに保ちながら、促進剤の量を減少
させてもよい。これは架橋反応の速度の制御を可能にす
る。熱硬化性樹脂及び硬化剤を計算割合で塗布するのが
望ましい。この割合は繊維ストランドの所望な最終用途
に応じて変えるのが望ましい。例えば、ガラス繊維が使
用され、追加のマトリックス樹脂がオフラインで加えら
れるような実施形態では、追加のマトリックス材料が加
えられるときに、計算割合が達成されるように低レベル
の熱硬化性樹脂が塗布される。
【００１９】化学処理剤は、マトリックス樹脂によるコ
ーテッドガラス繊維のより良い濡れを得るために、ガラ
ス繊維表面とマトリックス樹脂との間の界面を作るよう
に選択することができる。即ち、化学処理剤は、マトリ
ックス材料のより良い被覆及びストランドを形成するガ
ラス繊維とマトリックス材料とのより良い結合をもたら
すように選択することができる。化学処理剤成分の割合
を変えても良いが、成分の割合は次のようなものである
のが望ましい。硬化可能な熱硬化性樹脂約１００部、硬
化剤約２部、促進剤約０．５部。使用される配合剤の割
合及び又は成分の種類を変えることにより、硬化温度を
変えることができる。例えば、ＥＰＯＮ（登録商標）
（シェル ケミカル社から入手できる）を、促進剤を入
れないで、硬化剤の４ｐｈｒと組み合わせるときには、
硬化温度は使用される樹脂の種類に応じて、１５０℃乃
至１７５℃の範囲である。他方、促進剤２−エチル−４
−メチルイミダゾールの２−１０ｐｈｒが硬化剤を入れ
ないで、ＥＰＯＮ（登録商標）と一緒に使用される場合
には、硬化温度は、使用れさる促進剤及び特定な熱硬化
性樹脂の百分率に応じて、６０℃乃至１５０℃の範囲で
ある。
ーテッドガラス繊維のより良い濡れを得るために、ガラ
ス繊維表面とマトリックス樹脂との間の界面を作るよう
に選択することができる。即ち、化学処理剤は、マトリ
ックス材料のより良い被覆及びストランドを形成するガ
ラス繊維とマトリックス材料とのより良い結合をもたら
すように選択することができる。化学処理剤成分の割合
を変えても良いが、成分の割合は次のようなものである
のが望ましい。硬化可能な熱硬化性樹脂約１００部、硬
化剤約２部、促進剤約０．５部。使用される配合剤の割
合及び又は成分の種類を変えることにより、硬化温度を
変えることができる。例えば、ＥＰＯＮ（登録商標）
（シェル ケミカル社から入手できる）を、促進剤を入
れないで、硬化剤の４ｐｈｒと組み合わせるときには、
硬化温度は使用される樹脂の種類に応じて、１５０℃乃
至１７５℃の範囲である。他方、促進剤２−エチル−４
−メチルイミダゾールの２−１０ｐｈｒが硬化剤を入れ
ないで、ＥＰＯＮ（登録商標）と一緒に使用される場合
には、硬化温度は、使用れさる促進剤及び特定な熱硬化
性樹脂の百分率に応じて、６０℃乃至１５０℃の範囲で
ある。
【００２０】コーテッド繊維に硬化可能な熱硬化性樹脂
及び他の化学処理剤成分を約８重量％乃至３５重量％を
塗布することが望ましく、またコーテッド繊維に硬化可
能な熱硬化性樹脂及び他の化学処理剤成分を約３０重量
％又はそれ以上を塗布することがもっと望ましい。在来
の強熱減量法を使用して繊維に着いた樹脂及び他の有機
化学処理剤成分の量を決定することができる。本発明で
は、水性又は非水性形態で使用されるポリウレタン及び
ポリイミドを含む他の熱硬化可能な熱硬化性樹脂を使用
してもよい。これら又は他の熱硬化性樹脂硬化可能な熱
硬化性樹脂が使用されるときには、加熱装置を使用して
塗布された熱硬化性樹脂の部分的な硬化を行うのがよ
い。選択的に、本化学処理剤はまたシランカップリング
剤並びにシランを分散させるように機能するクエン酸を
含んでもよい。シランカップリング剤は０乃至約１０％
の百分率で使用されるのが望ましい。また、本発明の化
学処理剤にブトキシエチルステアリン酸を含めても良
い。ブトキシエチルステアリン酸は処理剤中に潤滑剤と
して使用される脂肪酸である。ブトキシエチルステアリ
ン酸を０乃至約５％の百分率で使用することが望まし
い。
及び他の化学処理剤成分を約８重量％乃至３５重量％を
塗布することが望ましく、またコーテッド繊維に硬化可
能な熱硬化性樹脂及び他の化学処理剤成分を約３０重量
％又はそれ以上を塗布することがもっと望ましい。在来
の強熱減量法を使用して繊維に着いた樹脂及び他の有機
化学処理剤成分の量を決定することができる。本発明で
は、水性又は非水性形態で使用されるポリウレタン及び
ポリイミドを含む他の熱硬化可能な熱硬化性樹脂を使用
してもよい。これら又は他の熱硬化性樹脂硬化可能な熱
硬化性樹脂が使用されるときには、加熱装置を使用して
塗布された熱硬化性樹脂の部分的な硬化を行うのがよ
い。選択的に、本化学処理剤はまたシランカップリング
剤並びにシランを分散させるように機能するクエン酸を
含んでもよい。シランカップリング剤は０乃至約１０％
の百分率で使用されるのが望ましい。また、本発明の化
学処理剤にブトキシエチルステアリン酸を含めても良
い。ブトキシエチルステアリン酸は処理剤中に潤滑剤と
して使用される脂肪酸である。ブトキシエチルステアリ
ン酸を０乃至約５％の百分率で使用することが望まし
い。
【００２１】本発明のコーテッド繊維ストランドの化学
処理剤は有機化合物をを含有する。各ストランドの全体
の有機化合物が約０．５％乃至約３５％の百分率で存在
することが望ましい。熱硬化性樹脂化合物が約０．５％
乃至約３５％の量で存在することが望ましい。硬化剤が
０乃至約１０％の量で存在し、促進剤が０乃至約１０％
の量で存在することが望ましい。図１は本発明に従って
ガラス繊維にコーティングを施す装置１０を示す。この
装置１０は複数の溶融ガラス流を放出する多数のオリフ
ィス（図示せず）を有する加熱ブッシング１２を含む。
ガラス流は機械的に引かれて回転可能な部材間かはワイ
ンダー装置２０として示す延伸装置を経て連続繊維１４
を形成する。繊維１４は塗布ローラ３０を通り、塗布ロ
ーラは硬化可能な熱硬化性樹脂を含有する水性又は被水
性化学処理剤を繊維１４に塗布する。化学処理剤を収容
したトラフ３２がローラ３０の下に位置決めされる。ロ
ーラ３０はトラフ３２の中へ延び、ローラが在来の駆動
装置３０ａによって回転されると、一定量の化学処理剤
をトラフ３２から繊維１４に移す。化学処理剤をガラス
繊維１４に塗布するための他の装置又は技術を塗布ロー
ラ３０の代わりに使用しても良い。
処理剤は有機化合物をを含有する。各ストランドの全体
の有機化合物が約０．５％乃至約３５％の百分率で存在
することが望ましい。熱硬化性樹脂化合物が約０．５％
乃至約３５％の量で存在することが望ましい。硬化剤が
０乃至約１０％の量で存在し、促進剤が０乃至約１０％
の量で存在することが望ましい。図１は本発明に従って
ガラス繊維にコーティングを施す装置１０を示す。この
装置１０は複数の溶融ガラス流を放出する多数のオリフ
ィス（図示せず）を有する加熱ブッシング１２を含む。
ガラス流は機械的に引かれて回転可能な部材間かはワイ
ンダー装置２０として示す延伸装置を経て連続繊維１４
を形成する。繊維１４は塗布ローラ３０を通り、塗布ロ
ーラは硬化可能な熱硬化性樹脂を含有する水性又は被水
性化学処理剤を繊維１４に塗布する。化学処理剤を収容
したトラフ３２がローラ３０の下に位置決めされる。ロ
ーラ３０はトラフ３２の中へ延び、ローラが在来の駆動
装置３０ａによって回転されると、一定量の化学処理剤
をトラフ３２から繊維１４に移す。化学処理剤をガラス
繊維１４に塗布するための他の装置又は技術を塗布ロー
ラ３０の代わりに使用しても良い。
【００２２】図示した実施形態では、コーテッド繊維１
４は加熱装置４１を通ってそれに接触する。加熱装置は
１９９４年８月１７日に出願され、「連続ガラス繊維の
形成方法及び装置」と称される米国特許出願第０８／２
９１，８０１号に記載された加熱装置と実質的に同様で
あり、この米国特許出願の開示をここに援用する。繊維
１４が塗布ローラと加熱装置４１の両方と良好に接触す
るようにするために、トフローラ３０と加熱装置４１と
の間に係合ローラ又はバー４０を設けるのが望ましい。
加熱装置４１は、図示した実施形態では、コーテッド繊
維１４と直接接触する湾曲外面４２ａを有する第１プレ
ート４２（ここでは接触プレートと称する）を備える。
電力供給源４４ａに接続された抵抗加熱式の第２プレー
トが第１プレート４２から僅かな距離間隔を隔てられ、
そして第１プレートを放射加熱するのに役立つ。繊維１
４が第１プレート４２の上を通ると、熱の形態のエネル
ギーが第１プレート４２からコーテッド繊維１４に伝達
される。水性化学処理剤が使用されているときには、第
１プレート４２から繊維１４に伝達された熱は化学処理
剤から水分を蒸発させる。使用される熱硬化性樹脂及び
又は硬化系のタイプに応じて、加熱装置は繊維上の樹脂
の硬化をほとんど行わず、或いは部分硬化が起こる。非
水性化学処理剤が使用されるときには、第１プレート４
２から繊維に伝達される熱は化学処理剤の部分硬化によ
り化学処理剤の濃縮をいくらか行う。
４は加熱装置４１を通ってそれに接触する。加熱装置は
１９９４年８月１７日に出願され、「連続ガラス繊維の
形成方法及び装置」と称される米国特許出願第０８／２
９１，８０１号に記載された加熱装置と実質的に同様で
あり、この米国特許出願の開示をここに援用する。繊維
１４が塗布ローラと加熱装置４１の両方と良好に接触す
るようにするために、トフローラ３０と加熱装置４１と
の間に係合ローラ又はバー４０を設けるのが望ましい。
加熱装置４１は、図示した実施形態では、コーテッド繊
維１４と直接接触する湾曲外面４２ａを有する第１プレ
ート４２（ここでは接触プレートと称する）を備える。
電力供給源４４ａに接続された抵抗加熱式の第２プレー
トが第１プレート４２から僅かな距離間隔を隔てられ、
そして第１プレートを放射加熱するのに役立つ。繊維１
４が第１プレート４２の上を通ると、熱の形態のエネル
ギーが第１プレート４２からコーテッド繊維１４に伝達
される。水性化学処理剤が使用されているときには、第
１プレート４２から繊維１４に伝達された熱は化学処理
剤から水分を蒸発させる。使用される熱硬化性樹脂及び
又は硬化系のタイプに応じて、加熱装置は繊維上の樹脂
の硬化をほとんど行わず、或いは部分硬化が起こる。非
水性化学処理剤が使用されるときには、第１プレート４
２から繊維に伝達される熱は化学処理剤の部分硬化によ
り化学処理剤の濃縮をいくらか行う。
【００２３】水性化学処理剤については、ホットプレー
ト４２の温度を約１０００°Ｆ乃至約１５００°Ｆの範
囲、もっと好ましくは、約１２００°Ｆ乃至１３００°
Ｆの範囲の温度に維持するのが望ましい。繊維１４に水
性化学処理剤を被覆する場合には、プレート４２との接
触で、かなりの量の熱エネルギーが化学処理剤に含まれ
た水の蒸発に向けられる。従って、熱は、樹脂が完全に
硬化するような十分な量の時間ある温度に達するのに充
分長く繊維１４がプレート４２と接触していないため
に、熱は水性化学処理剤中の樹脂を完全に硬化させそう
もない。非水性化学処理剤で処理された繊維がプレート
に接触するとき、熱は処理剤を化学的に濃厚にし且つ部
分架橋を開始するように機能する。ホットプレート４２
の温度は、繊維に非水性化学処理剤を被覆し、繊維がプ
レート４２と接触するならば、約５５０°Ｆ乃至９５０
°Ｆを超えるべきではない。
ト４２の温度を約１０００°Ｆ乃至約１５００°Ｆの範
囲、もっと好ましくは、約１２００°Ｆ乃至１３００°
Ｆの範囲の温度に維持するのが望ましい。繊維１４に水
性化学処理剤を被覆する場合には、プレート４２との接
触で、かなりの量の熱エネルギーが化学処理剤に含まれ
た水の蒸発に向けられる。従って、熱は、樹脂が完全に
硬化するような十分な量の時間ある温度に達するのに充
分長く繊維１４がプレート４２と接触していないため
に、熱は水性化学処理剤中の樹脂を完全に硬化させそう
もない。非水性化学処理剤で処理された繊維がプレート
に接触するとき、熱は処理剤を化学的に濃厚にし且つ部
分架橋を開始するように機能する。ホットプレート４２
の温度は、繊維に非水性化学処理剤を被覆し、繊維がプ
レート４２と接触するならば、約５５０°Ｆ乃至９５０
°Ｆを超えるべきではない。
【００２４】図２に示す本発明の変形実施形態では、塗
布ローラローラ３０は化学処理剤を繊維の反対側に塗布
する。この実施形態では、塗布ローラと加熱装置との間
の係合バーが除去され、繊維は、該繊維が放射加熱され
るように、プレート４２に実際に接触することなく加熱
装置の接触プレート４２に近接して通される。水性化学
処理剤又は非水性化学処理剤でコートされた繊維は放射
加熱されることは予想される。しかしながら、非水性化
学処理剤でコートされた繊維は放射熱で乾燥されること
がある。所望ならば、ステンレススチールのカバー又は
ケーシング（図示せず）が加熱装置のホットプレートの
実質的に全体を包囲するのがよい。加熱装置及びケーシ
ングは高温環境を作り、繊維が加熱装置に近接して通る
時繊維が放射及び対流加熱されるように繊維がこの高温
環境の中を通る。加熱装置の他の変形を使用しても良
く、また適当な加熱装置のどんなタイプも本発明の範囲
内にあることを理解すべきである。
布ローラローラ３０は化学処理剤を繊維の反対側に塗布
する。この実施形態では、塗布ローラと加熱装置との間
の係合バーが除去され、繊維は、該繊維が放射加熱され
るように、プレート４２に実際に接触することなく加熱
装置の接触プレート４２に近接して通される。水性化学
処理剤又は非水性化学処理剤でコートされた繊維は放射
加熱されることは予想される。しかしながら、非水性化
学処理剤でコートされた繊維は放射熱で乾燥されること
がある。所望ならば、ステンレススチールのカバー又は
ケーシング（図示せず）が加熱装置のホットプレートの
実質的に全体を包囲するのがよい。加熱装置及びケーシ
ングは高温環境を作り、繊維が加熱装置に近接して通る
時繊維が放射及び対流加熱されるように繊維がこの高温
環境の中を通る。加熱装置の他の変形を使用しても良
く、また適当な加熱装置のどんなタイプも本発明の範囲
内にあることを理解すべきである。
【００２５】第１プレート４２を通った後、繊維１４は
集束シュー５０を経て集束されて単一のトウ又はストラ
ンド１６を形成する。集束シュー５０から、トウ１６は
ワインダー装置２０によって巻き取られてガラス繊維パ
ッケージ５２を形成する。繊維１４の巻き取られたコー
テッドストランド１６はあとでパッケージ５２から解か
れ、次いで、所望な複合物品にフィラメント巻きされ、
そして硬化される。繊維のコーテッドストランドの化学
処理剤を、使用される硬化装置のタイプに応じて、１５
０°Ｆ乃至３５０°Ｆの温度で硬化させることが望まし
い。引抜き法では、コーテッド繊維ストランドはパッケ
ージ５２から解かれ、加熱ダイ（図示せず）の中を引っ
張られ、そして硬化される。又、コウテード繊維ストラ
ンドを、巻き取る代わりに切って別々の長さにし、引き
続く成形工程で使用してもよい。本発明の繊維のコーテ
ッドストランドを、１９９５年９月１３日に出願され、
複合布の形成装置及び方法と称される米国特許出願第０
８／５２７，６０１号に記載された装置を使用して、例
えば、ニッティングによって複合布に形成しても良く、
この米国特許出願の開示をここに援用する。このような
工程では、繊維ストランドに塗布された化学処理剤を、
布が加熱後工程中に形成された後、硬化させることが望
ましい。布形態における本発明は樹脂トランスファー成
形法に使用しうる予備成形物として有用である。
集束シュー５０を経て集束されて単一のトウ又はストラ
ンド１６を形成する。集束シュー５０から、トウ１６は
ワインダー装置２０によって巻き取られてガラス繊維パ
ッケージ５２を形成する。繊維１４の巻き取られたコー
テッドストランド１６はあとでパッケージ５２から解か
れ、次いで、所望な複合物品にフィラメント巻きされ、
そして硬化される。繊維のコーテッドストランドの化学
処理剤を、使用される硬化装置のタイプに応じて、１５
０°Ｆ乃至３５０°Ｆの温度で硬化させることが望まし
い。引抜き法では、コーテッド繊維ストランドはパッケ
ージ５２から解かれ、加熱ダイ（図示せず）の中を引っ
張られ、そして硬化される。又、コウテード繊維ストラ
ンドを、巻き取る代わりに切って別々の長さにし、引き
続く成形工程で使用してもよい。本発明の繊維のコーテ
ッドストランドを、１９９５年９月１３日に出願され、
複合布の形成装置及び方法と称される米国特許出願第０
８／５２７，６０１号に記載された装置を使用して、例
えば、ニッティングによって複合布に形成しても良く、
この米国特許出願の開示をここに援用する。このような
工程では、繊維ストランドに塗布された化学処理剤を、
布が加熱後工程中に形成された後、硬化させることが望
ましい。布形態における本発明は樹脂トランスファー成
形法に使用しうる予備成形物として有用である。
【００２６】本発明をもっと容易に理解できるようにす
るために、本発明の例示であり，本発明の範囲を制限す
るものでない次の例を参照する。 例１ ＥＰＩ−ＲＥＺ ３５２２−Ｗ−６０（シェルケミカル
社から入手できる約６０％固形物）の５０００ｇ、ジシ
アンジアミドの６０ｇ、２−メチルイミダゾールの１５
ｇ、シランカップリング剤（製品名Ａ−１８７としてウ
イトコケミカルのＯＳＩ特殊グループから商業的に入手
可能）の６０ｇ、ブトキシエチルステアリン酸の２１４
ｇ、脱イオン水の１０００ｇを含んだ水性化学処理剤を
本発明に従って調製すた。出来た化学処理剤の組成物
（重量％）は次の通りであった。 ８６．９％ ＥＰＩ−ＲＥＺ ３５２２−Ｗ−６０ ０．６％ ジシアンジアミド ０．２％ ２ーメチルイミダゾール ０．７％ Ａ１８７シラン １．３％ ブトキシエチルステアリン酸 １０．３％ 脱イオン水 最初に、化学処理剤を塗布ローラで複数のガラス繊維に
１３０ｇ／分の量で塗布した。次いで、コーテッド繊維
を１９９４年８月１７日に出願された上記米国特許出願
第０８／２９１，８０１号記載されているような加熱装
置で乾燥させた。乾燥した繊維は約２２重量％のポリマ
ー又は有機化合物の含有量を有していた。引き続いて、
コーテッド繊維のストランドをフィラメント巻きし、完
全な硬化を行うためにほぼ１時間半約３００−３５０°
Ｆに加熱された向かい合った金属ダイ金型の中に入れ
た。成形操作に先立って、繊維に追加の樹脂を塗布しな
かった。
るために、本発明の例示であり，本発明の範囲を制限す
るものでない次の例を参照する。 例１ ＥＰＩ−ＲＥＺ ３５２２−Ｗ−６０（シェルケミカル
社から入手できる約６０％固形物）の５０００ｇ、ジシ
アンジアミドの６０ｇ、２−メチルイミダゾールの１５
ｇ、シランカップリング剤（製品名Ａ−１８７としてウ
イトコケミカルのＯＳＩ特殊グループから商業的に入手
可能）の６０ｇ、ブトキシエチルステアリン酸の２１４
ｇ、脱イオン水の１０００ｇを含んだ水性化学処理剤を
本発明に従って調製すた。出来た化学処理剤の組成物
（重量％）は次の通りであった。 ８６．９％ ＥＰＩ−ＲＥＺ ３５２２−Ｗ−６０ ０．６％ ジシアンジアミド ０．２％ ２ーメチルイミダゾール ０．７％ Ａ１８７シラン １．３％ ブトキシエチルステアリン酸 １０．３％ 脱イオン水 最初に、化学処理剤を塗布ローラで複数のガラス繊維に
１３０ｇ／分の量で塗布した。次いで、コーテッド繊維
を１９９４年８月１７日に出願された上記米国特許出願
第０８／２９１，８０１号記載されているような加熱装
置で乾燥させた。乾燥した繊維は約２２重量％のポリマ
ー又は有機化合物の含有量を有していた。引き続いて、
コーテッド繊維のストランドをフィラメント巻きし、完
全な硬化を行うためにほぼ１時間半約３００−３５０°
Ｆに加熱された向かい合った金属ダイ金型の中に入れ
た。成形操作に先立って、繊維に追加の樹脂を塗布しな
かった。
【００２７】例２ 例１で調製した化学処理剤を複数の繊維に塗布し、引き
続いて、その繊維を加熱装置で乾燥させた。出来たコー
テッド繊維は約２５重量％の有機化学処理剤成分の含有
量を有していた。コーテッド繊維を単一方向プライに形
成し、このプライを圧縮して約３５０°Ｆの温度で４時
間硬化させた。ラミネート形成に先立ってコーテッド繊
維には追加の樹脂は塗布されなかった。 例３ シェルケミカル社から入手できるＥＰＯＮ８６２ビスフ
ェノールＦエポキシの４５００ｇ、ブチルグリシジルエ
ーテル反応性希釈剤の１５００ｇ、ＥＭＩ−２４ ２−
エチル−４メチルイミダゾールの９０ｇ、エポキシシラ
ンカップリング剤（製品名Ａー１８７としてウイトコケ
ミカルのＯＳＩ特殊グループから商業的に入手可能）の
１００ｇ、極性剤及び粘度調整剤として作用する水の約
１００ｇ乃至約３００ｇを含んだ非水性化学処理剤を本
発明に従って調製した。化学処理剤を塗布ローラで複数
のガラス繊維に１２０ｇ／分の量で塗布した。次いで、
コーテッド繊維を加熱装置で加熱して約２５重量％の有
機化学処理剤成分の含有量を達成した。コーテッド繊維
のストランドをマンドレルの周りにフイラメント巻きし
或いはテープ巻きし、ほぼ１時間半約２５０−３００°
Ｆで加熱したときにコーテッド熱硬化性樹脂の硬化が行
われた。
続いて、その繊維を加熱装置で乾燥させた。出来たコー
テッド繊維は約２５重量％の有機化学処理剤成分の含有
量を有していた。コーテッド繊維を単一方向プライに形
成し、このプライを圧縮して約３５０°Ｆの温度で４時
間硬化させた。ラミネート形成に先立ってコーテッド繊
維には追加の樹脂は塗布されなかった。 例３ シェルケミカル社から入手できるＥＰＯＮ８６２ビスフ
ェノールＦエポキシの４５００ｇ、ブチルグリシジルエ
ーテル反応性希釈剤の１５００ｇ、ＥＭＩ−２４ ２−
エチル−４メチルイミダゾールの９０ｇ、エポキシシラ
ンカップリング剤（製品名Ａー１８７としてウイトコケ
ミカルのＯＳＩ特殊グループから商業的に入手可能）の
１００ｇ、極性剤及び粘度調整剤として作用する水の約
１００ｇ乃至約３００ｇを含んだ非水性化学処理剤を本
発明に従って調製した。化学処理剤を塗布ローラで複数
のガラス繊維に１２０ｇ／分の量で塗布した。次いで、
コーテッド繊維を加熱装置で加熱して約２５重量％の有
機化学処理剤成分の含有量を達成した。コーテッド繊維
のストランドをマンドレルの周りにフイラメント巻きし
或いはテープ巻きし、ほぼ１時間半約２５０−３００°
Ｆで加熱したときにコーテッド熱硬化性樹脂の硬化が行
われた。
【００２８】本発明を例示する目的である代表的な実施
形態及び詳細を示したけれども、ここに開示した方法及
び装置に、発明の範囲から逸脱することなく種々の変更
をすることができることは当業者には明らかである。発
明の範囲は添付の請求項において定められる。
形態及び詳細を示したけれども、ここに開示した方法及
び装置に、発明の範囲から逸脱することなく種々の変更
をすることができることは当業者には明らかである。発
明の範囲は添付の請求項において定められる。
【図１】本発明による繊維ストランドにコーティングす
る装置の斜視図である。
る装置の斜視図である。
【図２】繊維ストランドにコウティングするための変形
装置の斜視図である。
装置の斜視図である。
１４ 繊維 ４２ 加熱装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディヴィッド エル シップ アメリカ合衆国 オハイオ州 43055 ニ ューアーク シャーウッド ダウンズ ノ ース 214 (72)発明者 アンドリュー ビー ウッドサイド アメリカ合衆国 オハイオ州 43147 ピ ッカーリントン タンウォーター ヴァリ ー コート 7760 (72)発明者 ジョン ティー ミューラーライル アメリカ合衆国 オハイオ州 43209 ベ ックスリー ノース キャッシンガム ロ ード 55
Claims (20)
- 【請求項１】 複合物品を作るのに適した繊維ストラン
ドであって、 複数の強化繊維と、 前記繊維に被覆された硬化可能な熱硬化性樹脂を有する
化学処理剤と、を有し、前記熱硬化性樹脂が部分的に硬
化された状態又は未硬化状態である、前記繊維ストラン
ド。 - 【請求項２】 前記樹脂は未硬化状態である、請求項１
の繊維ストランド。 - 【請求項３】 前記樹脂は熱硬化可能である、請求項１
の繊維ストランド。 - 【請求項４】 前記化学処理剤は前記樹脂のための硬化
剤を更に有する、請求項１の繊維ストランド。 - 【請求項５】 前記化学処理剤は促進剤を更に有する、
請求項４の繊維ストランド。 - 【請求項６】 前記促進剤は２−メチルイミダゾール及
び２−エチル−４−メチルイミダゾールからなる群から
選択される、請求項５の繊維ストランド。 - 【請求項７】 前記硬化剤はジシアンジアミド及びポリ
アミドからなる群から選択される、請求項４の繊維スト
ランド。 - 【請求項８】 前記繊維ストランドはスプールに巻いた
糸又は複数のペレットの形態である、請求項１の繊維ス
トランド。 - 【請求項９】 前記化学処理剤は硬化剤ジシアンジアミ
ド、促進剤２ーメチルイミダゾール、及びエポキシ樹脂
からなる、請求項１の繊維ストランド。 - 【請求項１０】 前記硬化可能な樹脂と前記硬化剤との
割合は約５０：１である、請求項９の繊維ストランド。 - 【請求項１１】 前記硬化可能な樹脂と前記促進剤との
割合は約２００：１である、請求項９の繊維ストラン
ド。 - 【請求項１２】 前記硬化剤と前記促進剤との割合は約
４：１である、請求項９の繊維ストランド。 - 【請求項１３】 前記化学処理剤は硬化剤約２部、促進
剤約０．５部、及び硬化可能な樹脂約１００部を含有す
る、請求項９の繊維ストランド。 - 【請求項１４】 前記化学処理剤はシランを更に有す
る、請求項９の繊維ストランド。 - 【請求項１５】 前記化学処理剤はブトキシエチルステ
アリン酸を更に有する、請求項９の繊維ストランド。 - 【請求項１６】 前記化学処理剤は水性である、請求項
１の繊維ストランド。 - 【請求項１７】 前記繊維には硬化可能な樹脂の約８％
乃至約３５％が着けられる、請求項１の繊維ストラン
ド。 - 【請求項１８】 前記繊維には硬化可能な樹脂の約３０
％が着けられる、請求項１の繊維ストランド。 - 【請求項１９】 複合物品を作るのに適した繊維ストラ
ンドのパッケージであって、前記ストランドが部分的に
硬化された状態又は未硬化状態の熱硬化性樹脂で被覆さ
れた複数のガラス繊維からなる、前記繊維ストランドの
パッケージ。 - 【請求項２０】 前記樹脂は部分的に硬化された状態で
存在する、請求項１９の繊維ストランドのパッケージ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US86422997A | 1997-05-23 | 1997-05-23 | |
| US08/864229 | 1997-05-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10338553A true JPH10338553A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=25342788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10142603A Pending JPH10338553A (ja) | 1997-05-23 | 1998-05-25 | コーテッドガラス繊維 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0879803B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10338553A (ja) |
| DE (1) | DE69807781T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007510824A (ja) * | 2003-11-05 | 2007-04-26 | サン−ゴバン・イソベール | 鉱物ウールをベースとする絶縁製品用サイジング組成物及び生成製品 |
| WO2020196118A1 (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 日東電工株式会社 | 樹脂組成物、及び接着構造体の製造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2804974B1 (fr) | 2000-02-16 | 2002-06-28 | Vetrotex France Sa | Systeme destine a la fabrication de fils coupes en matiere thermoplastique |
| US7623989B2 (en) * | 2005-09-29 | 2009-11-24 | Agilent Technologies, Inc. | System and method for pulsed signal device characterization utilizing an adaptive matched filterbank |
| GB201515715D0 (en) | 2015-09-04 | 2015-10-21 | Gurit Uk Ltd | Prepregs and production of composite material using prepregs |
| JP7267913B2 (ja) * | 2016-09-13 | 2023-05-02 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 高目付繊維の貯蔵安定性プリプレグまたは成形用コンパウンド中間体の調製のための触媒ドープしたサイジング剤 |
| DE102021102890A1 (de) | 2021-02-08 | 2022-08-11 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Bündelvorrichtung und Verfahren zur Bündelung von Fasern |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3384505A (en) * | 1963-07-12 | 1968-05-21 | Aerojet General Co | Impregnation and partial polymerization of resin coated wound glass fiber package |
| US3718448A (en) * | 1972-01-03 | 1973-02-27 | Ppg Industries Inc | Glass fiber forming and coating process |
| US4528308A (en) * | 1983-07-25 | 1985-07-09 | Texaco Inc. | Epoxy resin curatives |
| CA2034969A1 (en) * | 1990-02-09 | 1991-08-10 | Walter V. Breitigam | Process for preparing thermoset composite articles |
| JPH05239238A (ja) * | 1991-08-26 | 1993-09-17 | Matsushita Electric Works Ltd | プリプレグの製造法及び該プリプレグを用いた積層板 |
| US5700574A (en) * | 1994-08-17 | 1997-12-23 | Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. | Sizing composition for glass roving |
| JPH08230060A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-10 | Sekisui Chem Co Ltd | 引抜成形品の製造方法 |
| JPH08294974A (ja) * | 1995-04-27 | 1996-11-12 | Sekisui Chem Co Ltd | 引抜成形品の製造方法 |
| US5840370A (en) * | 1996-05-02 | 1998-11-24 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | In-line processing of continous glass fibers with thermoset solution epoxy |
-
1998
- 1998-05-21 EP EP98304071A patent/EP0879803B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-21 DE DE69807781T patent/DE69807781T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-25 JP JP10142603A patent/JPH10338553A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007510824A (ja) * | 2003-11-05 | 2007-04-26 | サン−ゴバン・イソベール | 鉱物ウールをベースとする絶縁製品用サイジング組成物及び生成製品 |
| JP4908224B2 (ja) * | 2003-11-05 | 2012-04-04 | サン−ゴバン・イソベール | 鉱物ウールをベースとする絶縁製品用サイジング組成物及び生成製品 |
| WO2020196118A1 (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | 日東電工株式会社 | 樹脂組成物、及び接着構造体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0879803B1 (en) | 2002-09-11 |
| EP0879803A1 (en) | 1998-11-25 |
| DE69807781D1 (de) | 2002-10-17 |
| DE69807781T2 (de) | 2003-02-06 |
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