JPS6140694B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はサイジング組成物に関する。さらに詳
しくは、本発明は、強度を改良するため成型用組
成物中に配合されるガラス繊維に好適に用いられ
るサイジング組成物に関する。 シート状物および塊状体の双方の形をなしてい
る成型コンパウンドを用いることは公知である。
一般に、かかる成型コンパウンドは、ポリエステ
ル、各種フイラーおよび架橋性モノマー配合補強
材を含有する。この成型用組成物は柔軟性があ
り、高い温度で成型圧力を与えられる。これらの
状態のもとで、樹脂の架橋が生じ、熱硬化組成物
が得られる。 通常、成型コンパウンド中に増量のためおよび
強度を与えるため各種フイラーや補強材を配合す
る。この補強材の主なものは、一般に直径が約
0.0064〜0.019mm（約0.0025〜0.0075インチ）で、
長さが約2.6〜約50mm（約0.13〜約2.00インチ）の
ガラス繊維である。このガラス繊維の取扱いを容
易にするために、ガラス繊維は通常、フオーミン
グ操作直後にサイズされる。このサイジング組成
物がガラス繊維の取扱いを容易にするだけでな
く、サイジング剤や成型される樹脂の強度特性を
改良するようにガラス繊維と樹指間の結合を生ず
るように作用するならば有益である。本発明によ
るガラス繊維サイジング組成物はこれらの特性を
有するものである。 本発明によれば、乳化性不飽和ポリエステル樹
脂、エチレン ビニル アセテート、エマルジヨ
ンおよびポリビニル アセテート―オルガノ シ
ラン共重合体を含む。 また、本発明によれば、その表面の少なくとも
１部が本発明のサイジング剤によりサイズされた
ガラス繊維が提供される。 本発明はまた、本発明のサイジング剤でサイズ
されたガラス繊維配合成型用組成物を提供するも
のである。 本発明のサイジング組成物において、適切な乳
化性不飽和ポリエステル樹脂を用いうる。 とくに適切な乳化性不飽和ポリエステル樹脂と
しては、オーエンス・コーニング フアイバーグ
ラス社からＥ―400として市販されているオルソ
フタル酸ポリエステル樹脂がある。他の適切な乳
化性不飽和ポリエステル樹脂としては、オーエン
ス・コーニング フアイバーグラス社らＥ―108
として市販されているネオペンチル グリコール
ポリエステル樹脂がある。 この乳化性不飽和ポリエステル樹脂は、水性サ
イジング剤の約１ないし約13重量％の割合でサイ
ジング剤中に用いられる。 適切なエチレン ビニル アセテート エマル
ジヨンを用いうる。 とくに適切なエチレン ビニル アセテートエ
マルジヨンは、Airflex400としてエアープロダク
ツ アンド ケミカルズ社から市販されているも
のを用いうる。このAirflex400は、固形含量が55
―57％、ブルツクフイールド粘度計モデルLVF
により60rpm、25℃（77〓）で測定された粘度が
1100―1600cps、PHが5.0―6.5の範囲のエチレン
ビニル アセテート共重合体である。他の適切
なエチレン ビニル アセテート エマルジヨン
は、エアー プロダクツ アンド ケミカルズ社
よりAirflex410およびAirflex510として市販され
ている。 このビニル エチレン エマルジヨンは、サイ
ジング剤中に約１ないし約10重量％の範囲内の量
で用いられる。 スチレン中で溶解度が低く、かつシラン含量が
約１ないし約７重量％の適切なポリビニル アセ
テート―オルガノ シラン共重合体を用いうる。 とくに適切なポリビニル アセテート―オルガ
ノ シラン共重合体は、ナシヨナル スターチ
アンド ケミカル コーポレーシヨン社より市販
されているNational Starch78―3724である。 このNational Starch78―3724は、ビニル ア
セテートとガンマ―メタクリルオキシプロピルト
リメトキシシラン（Ａ―174ユニオン カーバイ
ド）の共重合体であり、約２％のシラン含量を有
する。 ポリビニル アセテート―オルガノ シラン共
重合体は、サイジング剤中に約１ないし約15重量
％の範囲内の量で用いられる。 本発明のガラス繊維サイジング組成物はまた、
少なくとも１種の潤滑剤と、少なくとも１種のカ
ツプリング剤を含有する。 適切な潤滑剤を用いうる。好ましい潤滑剤は、
ジメチルアミノプロピルアミンとペラルゴン酸の
カチオン性縮合物である。この物質は、比重が約
１であり、25℃における粘度が約500cpsであ
り、５％水性液のPHが約5.5ないし約７である。
この種の特性を有する好ましい潤滑剤は、エメリ
ー インダクトリー社からEmerstat6664として
市販されている。他の適切な潤滑剤は、エメリー
インダストリー社から市販されているEmery
6717のごときアミド置換ポリエチレンアミンであ
る。 この潤滑剤はサイジング剤中に、約0.02ないし
約10重量％の範囲の量で用いられる。 オルガノシランを含む適切なカツプリング剤を
用いうる。好ましくは、ガンマ―メタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシラン等のオルガノ―シ
ランを用いる。この種の適切なカツプリング剤
は、ユニオン カーバイド社からＡ―174として
市販されている。他の適切なカツプリング剤は、
ユニオン カーバイド社からＡ―172とし市販さ
れているビニル・トリス（２メトキシエトキシ）
シランおよび、同社よりＡ―1100として市販され
ているガンマ・アミノプロピルトリエトキシシラ
ンである。 このカツプリング剤はサイジング剤中に、約
0.1ないし約1.0重量％の範囲内の量で用いられ
る。本発明のガラス繊維サイジング組成物は、シ
ランカツプリング剤の添加前に、シラン ヒドロ
リシスを生じさせるようにサイジング組成物のPH
を調整するに適した0.05重量％以内の酸を含有す
る。この適切な酸としては氷酢酸が用いられる。 本発明のサイジング剤は以下のような通常の方
法で製造される。このサイジング剤を、通常成型
コンパウンド補強材として用いるガラス繊維にフ
オーミング操作の間に施こし、乾燥した場合にガ
ラス繊維が強熱減量として約1.2ないし約3.0重量
％の範囲の固形含量を有するように付着せしめ
る。 本発明の実施の最良態様を下記の実施例によつ
て示す。 実施例 １ この実施例は、約378.5（100gal）の本発明
のサイジング組成物の製造法を示すものである。 約17.7Kg（約39lb）のオルソフタル酸ポリエス
テル樹脂を第１予備混合槽中で約75.7（約
20gal）の脱イオン水と約４時間混合した。得ら
れた溶液を、約75.7（約20gal）の脱イオン水
を入れた主混合タンク中に入れた。 約33.98Kg（約75lb）のポリビニル アセテー
ト―オルガノ シラン共重合体（National
Starch78―3724）を第２予備混合槽に入れ、これ
に約37.85（約10gal）の脱イオン水を加えた。
この各成分を約５分間混合し、得られた混合物を
主混合タンクの内容物中に入れた。 約11.3Kg（約25lb）のエチレン ビニル アセ
テート（Airflex400）と約18.9（約5gal）の脱
イオン水を第３予備混合タンク中に加えた。。こ
の各成分を約５分間混合し、得られた混合物を主
混合タンクの内容物中に入れた。 約37.8（約10gal）の脱イオン水を第４混合
タンクに入れ、これに約0.11Kg（約0.25lb）の氷
酢酸を加え。混合が開始されてから、約1.59Kg
（約3.5lb）のガンマ―メタクリルオキシプロピル
トリメトキシシラン（Ａ―174）を30秒ごとに約
0.45Kg（約1lb）の割合で添加した。約25分間、
混合を継続し、得られた混合物を主混合タンクの
内容物中に入れた。 約7.56（約2gal）に脱イオン水を第５混合物
タンクに加え、約68℃（約155〓）に加熱した。
約36mlの氷酢酸を水に加えたのち約0.36Kg（約
0.8lb）の潤滑剤（Emery6717）を加えた。この
各成分を約10分間混合し、得られた混合物を主混
合タンクの内容物中に入れた。 主混合タンクの内容物を完全に混合し、サイジ
ング剤の量が約378（約100gal）となるように
水を加えたのちの内容物の固形分は約８ないし約
12重量％の範囲であり、PHは約４ないし６の範囲
である。 上述の方法で製造されたサイジング剤が通の付
着方法によつて、乾燥時の固形分含有率が約２重
量％となるような割合で、各々のガラス繊維に適
用処理された。好ましくは、このサイジング剤を
約15℃（約60〓）の温度でアプリケータに供給す
る。 実施例 ２ 本発明のサイジング剤によりフオーミング上に
サイズされた約0.0064mm（約0.0002インチ）直径
のガラス繊維を以下の概略組成分のSMC中に配
合した。 成 分 重量％ ポリエステル樹脂シロツプ 34 ガラス繊維（25.4mm長）（１インチ） 30 炭酸カルシウム 34 ステアリン酸亜鉛 0.9 水酸化マグネシウム １ 触 媒 0.1 この種のブレンドを製造し、各ブレンドに本発
明のサイジング組成物でサイズされたガラス繊維
を入れ、約1.5ないし約４分のキユアサイクル
で、約130℃（約270〓）ないし約150℃（約300
〓）の金型温度において約70.3Kg／ｃm²（約
1000psi）で成型した。 比較のために、以下の組成を有する従来のサイ
ジング剤でサイズされたガラス繊維を、同様の方
法で成型した。 成 分 重量％ 不飽和ポリエステル樹脂 8.4 １モルの無水フタル酸、１モルの無水マレイン
酸及び２モルのプロピレングリコールを30〜35
の酸価まで加熱して得られたもの 溶 媒 3.6 乳化剤 1.09 プルロニツク☆（pluronic）F77 カツプリング剤 0.50 ガンマメタクリルオキシプロピルトリ メトキ
シシラン PH調節用酸 0.04 氷酢酸 陽イオン潤滑剤 ☆☆AHCO 185 AE 0.126 AHCO 185 AN 0.054 飽和ポリエステル樹脂 0.70 １モルの無水フタル酸と１モルのコハク酸及び
2.3モルのプロピレングリコールを35〜40の酸
価まで加熱して得られたもの 水 残 部 （☆プルロニツク F77はワンドツテ ケミカ
ル（Wyandotte Chemical Corp.）より市販され
ており、プロピレンオキシドとプロピレングリコ
ールを縮合して生成した疎水性塩基とエチレンオ
キシドの縮合物の商品名である。 ☆☆ AHCO 185AEはアーノルド ホフマン
社より市販されており、テトラエチレン ペンタ
ミンとペラルゴン酸の反応生成物であり、酢酸に
溶解しているものの商品名である。 AHCO 185ANはアーノルド ホフマン社より
市販されており、テトラエチレンペンタミンとカ
プリル酸の反応生成物であり、酢酸に溶解してい
るものの商品名である。） 各ブレンドの強度試験の平均結果を以下に示
す。

【表】 上述のデータより、本発明のサイジング剤によ
りサイズされたガラス繊維は、従来のサイジング
剤でサイズされたガラス繊維よりもガラス繊維を
配合したシート成型コンパウンドの機械的強さを
増大させることがわかる。 本発明において各種の変形をなしうることは明
らかであり、これらの変形は本発明の範囲内に含
まれる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a)乳化性不飽和ポリエステル樹脂、(b)エチレ
   ン ― ビニル アセテート共重合体のエマルジ
   ヨンおよび(c)オルガノ シランが約１ないし約７
   重量％配合されたポリビニル アセテート ―オ
   ルガノ シラン共重合体を配合したサイジング剤
   が約1.2ないし3.0重量％表面に付着していること
   を特徴とするガラス繊維。 ２ 該ポリエステル樹脂がオルソフタル酸ポリエ
   ステル樹脂である特許請求の範囲第１項記載のガ
   ラス繊維。 ３ 該ポリエステル樹脂が、該水性組成物中に約
   １ないし約13重量％配合された特許請求の範囲第
   １項記載のガラス繊維。 ４ 該エチレン ビニル アセテート重合体のエ
   マルジヨンが、該水性組成物中に約１ないし約10
   重量％配合された特許請求の範囲第１項記載のガ
   ラス繊維。 ５ 該ポリビニル アセテート―オルガノ シラ
   ン共重合体が、該水性組成物中に約１ないし約15
   重量％配合された特許請求の範囲第１項記載のガ
   ラス繊維。 ６ 該ポリビニル アセテート―オルガノ シラ
   ン共重合体がビニル アセテートとガンマ―メタ
   クリルオキシプロピルトリメトキシシランの共重
   合体である特許請求の範囲第５項記載のガラス繊
   維。 ７ 該水性組成物が、潤滑剤とオルガノ シラン
   カツブリング剤をさらに配合した特許請求の範
   囲第１項記載のガラス繊維。 ８ 該水性組成物が、該潤滑剤約0.02ないし約
   1.0重量％と該オルガノ シラン カツプリング
   剤約0.01ないし1.0重量％を含する特許請求の範
   囲第７項記載のガラス繊維。