KR20000023770A - 가호 유리 섬유의 제조방법 및 생성된 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점도가 0.5 내지 250cP인 제1 안정한 조성물을 필라멘트에 부착시키고, 빨라도 제1 조성물이 부착될 때 및 늦어도 섬유가 수집될 때, 점도가 0.5 내지 300cP인 개별적으로 공급된 제2 안정한 조성물을 필라멘트 또는 섬유에 부착시키는 공정(여기서, 조성물간의 점도의 차이는 150cP이고, 조성물의 혼합물은 실온에서 가호하고 중합하는 기능을 갖는다)으로 이루어지며, 이로써 미세한 금속 트레드를 다이로부터 연속 필라멘트 형태로 연신한 다음, 수집된 섬유로 결합하는 방법에 관한 것이다.

Description

가호 유리 섬유의 제조방법 및 생성된 제품{Method for producing sized glass fibres and resulting products}

본 발명은 강화 섬유 및 복합체 분야에서 가호 유리 섬유(sized glass yarn)를 제조하는 방법 뿐만 아니라 수득된 섬유 및 당해 섬유로부터 제조된 복합체에 관한 것이다.

강화 유리 섬유는 공지된 방법에 의해 다이 오리피스를 통해 유동되는 용융 된 유리 스트림으로부터 제조된다. 이러한 스트림을 연속 필라멘트 형태로 연신시킨 다음, 이 필라멘트를 기본 섬유로서 합체(assembling)시키고 이어서 수집한다.

섬유 형태로 합체시키기 전에, 필라멘트는 통상 가호 부재로 통과시킴으로써 가호 조성물로 피복시킨다. 이와 같은 가호제의 부착은 매우 중요하다. 한편으로는 섬유가 수득되고, 다른 한편으로는 이들 섬유가 복합체 제조시 효과적으로 사용된다. 가호제는 사실상 하기의 통상의 기능을 갖는다. 당해 가호제는 마모로부터 섬유를 보호하기 때문에 이들을 제조하는 동안과 때때로 이들을 사용하는 동안 절단으로부터 이들을 보호하며, 또한 당해 가호제는 섬유를 무기 물질에 의해 조작함으로써, 특히 습윤 및/또는 함침시킴으로써 섬유와 무기 물질을 배합한다. 대부분의 경우에, 가호제는 또한 유리와 강화되는 물질 간의 접착력을 향상시키고 개선된 기계적 특성을 갖는 복합체를 수득한다.

따라서, 최선의 가능한 조건하에서 가호제를 효율적으로 부착시켜 가호제가 이의 기능을 정확하게 수행할 수 있도록 하는 것이 중요하다.

통상적으로 사용되는 대부분의 가호제는 부착하기 쉽고, 이어서 건조시킴으로써 물이 제거되는 수성 가호제(물 85중량% 이상 함유)이다. 가호 조성물은 통상 실온(저장하는 동안) 및 다이(die) 속에서 화학 반응(예를 들면, 가호제를 부착할 수 없도록 하는 가호제의 중합반응)을 나타내지 않는 것으로 선택한다. 한편, 이들은 임의로 필라멘트상에 부착시키기 위한 후속 처리 과정에서 중합되도록 선택될 수 있다. 일반적으로, 이는 섬유를 수집한 후에 수행되는 100℃ 이상에서의 열 처리 공정이다. 이와 같이 가호제를 중합시키면 조작될 수 있는 일체 섬유(이의 필라멘트는 서로 견고하게 부착된다)가 수득될 수 있고, 이러한 일체성은 섬유가 높은 기계적 응력에 노출되는 섬유 제품에서 특히 바람직하다.

각각의 가호 섬유의 부가적인 처리, 특히 각각의 에너지 소모성 처리는 섬유 제조 방법과 관련하여 부가적인 비용을 초래하며 수득된 섬유상에 결함(예를 들어, 열처리 섬유의 권취에서 가호 성분들이 이동하는 문제)을 야기할 수 있기 때문에, 이러한 처리들의 중요성 또는 횟수를 줄이는 수단을 찾는 것이 경제적으로 유리하다.

그러나, 현재까지는 둘 모두 매우 비용 효율적(특히 제조동안, 가호 섬유의 고비용성 에너지 처리가 필요하지 않음)이며, 뛰어난 수율로(특히, 고비율에서, 파단의 제한 수준으로 및 생성물의 일부의 불량성을 필연적으로 초래하는 섬유의 품질상의 어떠한 변형도 없이), 다양한 적용을 위한, 전체 길이에 걸쳐 균일한 피막 및 특성을 갖는 전체 범위의 가호 섬유를 수득할 수 있는 어떠한 방법도 존재하지 않는다.

따라서, 본 발명의 목적은 바람직한 수율로 일정한 품질의 가호 유리 섬유를 제조하는 방법을 제공하고, 이때 이러한 방법은 비용 효율적이며 가능한 최선의 섬유 피복 조건을 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 또한 상기 동일한 이점과 함께 다양한 적용에서 사용할 수 있는 전체 범위의 유리 섬유를 수득하는 것을 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따른 방법에 의해 달성되며, 이때, 상기한 이점을 갖는 바람직한 섬유를 수득하기 위해 필요한 조건들이 정의된다. 연속 필라멘트의 하나 이상의 팬(fan)(또는 시트)의 형태로 하나 이상의 다이의 기저에 위치한 오리피스로부터 방출되는 용융 유리 스트림을 연신시킨 다음, 필라멘트를 하나 이상의 이동 지지체(들)에 수집된 하나 이상의 섬유로 합체시키는 방법에서, 당해 방법은 점도가 0.5 내지 250cP인 제1의 안정한 조성물을 필라멘트 표면에 부착시키고, 빨라도 제1 조성물을 부착시키는 동안 및 늦어도 섬유(들)를 수집하는 동안에 제1 조성물과는 별도로 공급되고 점도가 0.5 내지 300cP인 하나 이상의 제2의 안정한 조성물을 필라멘트 또는 섬유(들)의 표면에 부착시키는 공정(여기서, 부착되는 조성물간의 점도 차이는 150cP 미만이고, 추가로 부착된 조성물의 혼합물은 가호 조성물의 기능을 가지며 실온에서 중합이 가능하다)으로 이루어진다.

본 발명에 따른 방법은 몇가지 장점이 있다: 첫번째로 유리 섬유상에서 가호 조성물을 중합시키는데 통상적으로 사용되는 상당히 경제적인 열처리 또는 방사선 조사와 같은 처리를 수행할 수 있다는 것이다. 동일한 방법으로, 수행되는 중합 열처리와 일반적으로 연관되어 방출되는 특정한 유출액을 처리할 필요가 없다는 것이다. 본 발명에 따른 방법은 개선된 생산 효율을 나타내고 특히 수득된 섬유는 이의 전체 길이에서 균질성을 갖는다. 추가로, 섬유상에서 수행되는 가호 중합 반응을 보다 우수하게 조절할 수 있고 이들 섬유의 파단과 같은 위험성을 제한할 수 있다. 또한 상기 방법은 섬유상에 가호 성분들의 불규칙한 이동 및/또는 섬유의 착색 또는 특정 섬유 처리(예: 건조)와 연관된 권취의 변형과 같은 위험성을 감소시킨다. 더욱이, 상기 방법은 동일한 장점을 가지고 다양하게 응용하기 위한 목적으로 상이한 유형의 가호된 섬유를 제조하는데 사용할 수 있다. 또한 반응성과 불안정성으로 인해 현재 가호에 사용되지 않는 시스템을 바탕으로 신규 조성물로 피복된 섬유을 수득할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 방법은 가호 영역을 상당히 확장시킬 수 있고 신규 제품 및 신규 적용에 대한 길을 열어놓았다.

본 발명에 따른 용어 "유리 섬유"는 유리를 기재로 하는 섬유, 즉, 유일하게 유리 필라멘트로 형성되는 섬유 뿐만 아니라 유기 필라멘트, 특히 열가소성 필라멘트로 형성되는 섬유를 나타낸다. 후자의 경우에, 유리 필라멘트를 연신하는 동안, 유기 필라멘트가 압출되고 동시에 엔트레이닝(entraining)시킴(또는 예를 들어, 권취시켜 생성되는 유기 섬유가 동시에 제공된다)에 이어서 유리 필라멘트 및 유기 필라멘트(또는 섬유)가 하나 이상의 기계적으로 엔트레이닝된 복합체 섬유로 합체되기 전에 서로 합쳐진다.

유리 필라멘트는 다이로부터의 팬 형태 또는 하나 이상의 다이로부터 여러개의 팬 형태로 연신시킬 수 있고 하나 이상의 섬유로 합체시킬 수 있다. 본 발명에 따른 방법에서 유리 필라멘트의 연신률은 통상적으로 8 내지 75m/s, 바람직하게는 10 내지 60m/s이다. 본 발명에 따른 일반적이고 바람직한 조성물(특히, 제1 조성물)은 일단 90℃이하(즉, 필라멘트의 온도가 90℃이하, 바람직하게는 75℃이하)로 냉각되면 필라멘트상에 부착시켜 부착된 조성물 성분의 선택적인 증발 위험성을 피할 수 있고 필라멘트상의 부착도를 보다 우수하게 조절할 수 있다.

임의로, 필라메트의 냉각은 냉각제 액체를 분사하는 장치를 사용하여 촉진시킬 수 있다. 경우에 따라 이 액체는 제1 조성물을 부착하기 전에 제거시킬 수 있다.

제1 조성물은 늦어도 필라멘트를 섬유로 합체시킬 때, 바람직하게는 필라멘트를 섬유로 합체시키기 전에, 연신시키는 동안 부착하여 합체 부재에 대해 러빙(rubbing)되는 필라멘트의 절단을 피하고 대부분의 필라멘트 전체에 제1 조성물을 분산시킨다. 피복은 예를 들면 로울러, 분무기를 사용하고, 합체 부재 등으로서 작용하는 장치를 사용하여 수행하거나 제1 조성물로 피복된 기타 섬유 또는 필라멘트의 수단에 의해, 예를 들면 섬유 복합체의 제조시 유리 섬유와 접촉시켜 수행할 수 있다.

바람직하게는 제2 조성물은 또한 늦어도 필라멘트를 섬유로 합체시킬 때 필라멘트상에 부착시킨다. 이 조성물은 또한 로울러, 분무기를 사용하고, 합체 부재로서 작용하는 장치를 사용하여 부착시키거나 이 조성물로 피복된 기타 섬유 또는 필라멘트의 수단에 의해, 유리 필라멘트와 접촉시켜 수행할 수 있고, 이 경우에 제1 조성물을 바람직하게는 적어도 제1 조성물을 유리 필라멘트와 결합시키기 전에 유리 필라멘트상에 직접적으로 부착시킨다.

본 발명에 따라, "빨라도 제1 조성물의 부착 동안에"는 조성물이 필라멘트에 함께 부착되기 전(몇 초내에 또는 부착 전에라도)에 즉시 혼합되거나 필라멘트 또는 섬유상에서 혼합됨을 의미한다고 사료된다. 후자의 경우, 각 조성물은 일반적으로 특정 부착 수단 또는 부착 수단 그 자체(이 경우 2개 이상의 분리 부착 수단이 필요하고 이 2개의 수단은 필라멘트 또는 섬유의 동일 면 또는 필라멘트 또는 섬유의 서로 다른 면에 위치시킨다)를 사용하여 필라멘트 또는 섬유에 부착시키고 조성물은 필라멘트의 표면에서 상호확산(서로 조성물이 확산)으로 혼합된다. 또한 두 조성물을 부착시키기 위해 하나의 장치만을 사용하는 것이 유리할 수 있고, 이 두 조성물은 별도로 공급되거나 이 경우, 장치에서, 임의로 필라멘트에서 또는 부착 장치로 도입하기 직전이라도(몇 초내에 또는 그전이라도) 혼합된다. 이러한 단일 부착 장치는 원격 적용 장치(분사기) 또는 접촉 장치일 수 있고, 후자 유형의 장치는 필라멘트에 부착된 양을 잘 조절하도록 하는데 유리하다. 후자의 경우, 조성물은 장치와 접촉된 후 필라멘트에서 완전히 부착되는 것이 중요하고, 이는 특히 부착된 조성물의 양의 선택에 의해 가능해질 수 있다(이러한 양은 후의 본 발명의 바람직한 양태에서 구체화된다).

본 발명이 2개의 개별 조성물의 부착을 기본으로 하여 기술되었음은 분명하나, 이는 다수 조성물의 부착의 경우에도 적용된다. 이러한 경우에, 각각의 부가적인 조성물은 바람직하게는 제2 조성물의 모델로 정의되는데, 즉, 각각의 조성물은 안정하고 개별적으로 제공되며, 각각의 부가적인 조성물의 점도는 0.5 내지 300cP이고 각각의 부가적인 조성물은 빨라도 제1 조성물의 부착 동안에 그리고 늦어도 섬유(들)의 수집 동안에 부착시킨다. 또한, 일반적인 정의에 따라서, 조성물 사이(예를 들면, 제1 조성물과 수집 전에 부착된 후속적인 조성물 사이)의 점도 차이는 150cP 미만이어야 하고, 조성물의 혼합물은 또한 가호 조성물의 기능을 지니며 실온에서 중합할 수 있다. 이는 이러한 측면, 즉, 일반적인 정의에서 지적할만한 가치가 있고, "조성물의 혼합물"은 수집 단계의 종결 전에 섬유(들)에 부착된 조성물 모두의 혼합물을 언급한다(둘 이상의 다양한 조성물의 부착 경우에 부착된 2개의 제1 조성물의 혼합물을 반드시 언급하는 것은 아니다).

용어 "안정한 조성물"은 주로 "하나 이상의 기타 성분을 제공하지 않고서는 중합하지 않는 조성물"을 언급하는 것으로 여겨지는데, 다수의 경우에 상기 조성물은 수일간 40℃ 또는 50℃ 이하일 수 있는 저장 온도에서 저장할 수 있다.

부착된 조성물 각각은 수성이며 무수성이거나, 저함량의 용매를 지니는 조성물로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 용매(즉, 용매로서 단독으로 작용하는 화합물) 5중량% 미만을 포함하거나 심지어는 용매가 총체적으로 함유되지 않은 조성물을 사용한다. 최적의 용매는 필수적으로 특정 화합물의 용해를 필요로 하는 유기 용매이다. 용매가 부재하거나 제한되게 존재하는 경우 섬유상에서 물(건조 문제점) 또는 유기 용매(특히 용매의 독성 문제점)의 존재와 관련된 문제점들을 피할 수 있다. 조성물은 일반적으로 최소한의 부분 혼화성 및 바람직하게는 혼화성 용액의 형태이다(그러나, 어떠한 특정 적용의 경우에 혼합물을 형성하는 하나 이상의 조성물은 분산액-에멀젼, 현탁액-의 형태일 수 있거나 혼합물을 형성하는 하나 또는 다른 조성물과 혼화될 수 없다).

조성물의 점도 및 가장 특별하게는 조성물 사이의 점도차는 조성물의 우수한 부착을 보장하기 위해서 필수적이다. 점도차가 50cP를 초과하면, 수득된 섬유는 불충분하게 균일한 피막을 갖는다. 바람직하고 일반적으로, 점도차가 클 경우, 부착된 제1 조성물이 부착된 조성물들 중에서 최저 점도를 갖는다. 점도차는 바람직하게는 135cP 미만이고 0일 수 있다. 점도차는 바람직하게는 함께 혼합된 보다 덜 혼화성인 조성물에 비례하여 적어진다. 점도는 조성물 부착 온도에서 측정되고, 이 온도는 일반적으로 20 내지 70℃ 및 일반적으로 30 내지 60℃이다.

바람직하게는, 제1 조성물의 점도(부착시)는 1 내지 200cP(특히 바람직하게는 1 내지 150cP)이고, 제2 조성물(또는 후속적인 조성물)의 점도(부착시)는 1 내지 250cP(특히 바람직하게는 1 내지 200cP)이다. 바람직하게는, 사용된 하나 이상의 조성물의 용매 함량이 5% 미만일 경우, 이(이들) 조성물(들)의 점도는 제1 조성물에 대해 10 내지 250cP(바람직하게는 20 내지 150cP)이고, 후속적인 조성물에 대해 10 내지 300cP(바람직하게는 20 내지 200cP)이다. 하나 이상의 수성 조성물을 사용할 경우, 제1 조성물의 점도는 1 내지 25cP이고, 후속적인 조성물의 점도는 1 내지 50cP이다.

부착되는 조성물의 양은 또한, 많은 경우에, 본 발명에 따르는 방법의 다른 특성과 함께 중요한 인자이다. 다음 소정의 양을 유지함으로써, 특히, 특정 경우에, 섬유상의 혼합물의 조절되지 않고/않거나 가능한 비균질 중합을 피하고 접촉 부착 장치를 나머지가 사용된 후에 하나에 둘 경우 다른 조성물에 의해 조성물 부착 수단이 오염되는 현상[여기서, 이러한 현상은 연신률이 커지는 정도에 비례하여 커지고, 예를 들어 프리프레그(prepreg)를 직접 제조하고자 할 경우 대량에서는 불가피하다]을 피할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라 바람직하고 일반적으로, 부착된 각 조성물의 양은 용매를 제외한(즉, 용매를 제거할 수 있을 경우) 중량을 나타내고, 필라멘트의 0.1 내지 2중량%, 특히 바람직하게는 필라멘트의 0.2 내지 1.5중량%이다. 또한 바람직하게는, 수득된 섬유(합체된 조성물로 피복됨)의 점화시 손실량은 3중량% 미만이다.

일반적으로, 용매를 5중량% 미만 함유하는 하나(이상)의 조성물(들)을 사용하는 경우, 필라멘트 위에 부착시키는 이(들)의 조성물(들)[용매(들) 포함]의 양은 필라멘트의 약 0.1 내지 2중량%이고, 하나 이상의 수성 조성물들의 경우, 이(들)의 조성물(들)[용매(들) 포함]의 양은 오히려 필라멘트의 1 내지 15중량%이다.

또한, 본 발명에 따르는 섬유를 피복하는 혼합물이 제1 조성물과 제2 조성물 만으로 이루어지는 경우, 필라멘트 또는 섬유 상의 이들 두 조성물 각각의 중량비(이 경우, 양을 평가하기 위해 가능한 용매(들)을 고려한다)는 바람직하게는 1/10 내지 10(즉, 제1 조성물은 필라멘트 상에 부착된 혼합물의 9 내지 91중량%이다)이다. 특히 바람직한 양태에서는, 주로, 당해 조성물이 용매를 5중량% 미만으로 함유하는 경우, 이 비율은 1/3 내지 3(즉, 제1 조성물은 필라멘트 상에 부착된 혼합물의 25 내지 75중량%이다)이어서, 조성물의 상호간에 양호하게 내부분산될 수 있다. 더욱 일반적으로, 필라멘트 상에 부착된 조성물의 수와 상관없이, 이들 조성물은 바람직하게는 서로 유사한 양으로 부착될 수 있다.

조성물은, 이들을 함께 혼합한 후에 필라멘트 또는 섬유 위에서 중합하도록 선택하고, 바람직하게는 혼합물이 실온에서 80시간 미만, 바람직하게는 50시간 미만에 80% 이상(즉 예상되는 전환율의 80% 이상)이 조성물의 부착 또는 혼합후, 특히 반응성 조성물(이는 혼합물의 중합 반응에 혼합되기 쉬운 성분을 포함한다)의 부착 및 혼합 후에 필라멘트 위에서 중합하도록 선택한다. 이렇게 수득된 섬유는 취급하기가 용이하고 다음 단계 수행에 문제가 없다.

본 발명에서, 용어 "중합", "중합시키다" 등은 "중합 및/또는 가교결합", "중합시키고/시키거나 가교결합시키다" 등을 의미한다. 또한, 용어 "중합할 수 있는 혼합물" 또는 "함께 혼합된 후 중합되도록 선택되는 조성물"은 혼합물 또는 조성물이 혼합시 중합할 수 있는 성분(들)을 포함하는 것을 의미하고 용어 "혼합물의 중합"은 혼합시 중합할 수 있는 성분(들)의 중합을 의미하는데 반드시 모든 성분들이 혼합시 중합되는 것을 의미하지는 않는다. 또한, 용어 "실온"은 본 발명에 따른 공정에서 "에너지의 추가 공급이 없는 것"을 의미하고 이의 범위는 60℃ 미만, 일반적으로 15 내지 45℃이다.

혼합물의 중합은 빨라도 둘 이상의 조성물의 혼합 동안, 늦어도 섬유의 수집 동안 발생한다.

조성물은 또한 이들의 혼합물이 가호 조성물의 필수적인 특성(섬유의 마모 방지, 강화되는 물질에 의한 섬유의 습윤 및/또는 침지의 증진 및/또는 이러한 물질에 대한 유리의 접착 증진 등)을 갖도록 선택된다. 본 발명에 언급된 2가지 이상의 조성물로 이루어진 "혼합물"을 또한 용어 "가호 조성물"로도 나타낼 수 있다.

가호 섬유에 존재하는 당해 조성물의 혼합물은 실온에서 중합할 수 있는 하나 이상의 기본 시스템(base system)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 용어 "∼을 포함하는 혼합물" 및 "∼을 포함하는 조성물"은 각각 "초기 구성성분이∼인 혼합물" 및 "초기 구성성분이∼인 조성물"을 의미하며, 이는 혼합물 또는 조성물 내에서 이러한 초기 구성성분이 진전되는 것과는 독립적인 의미이다. 용어 "기본 시스템"은 가호에 필수적이고 가호시 중합할 수 있는 화합물(들)로서, 이러한 화합물(들)은 중합된 가호 구조의 일부를 형성한다. 일반적으로, 기본 시스템은 40중량% 이상, 일반적으로 55중량% 이상, 다수의 경우 60중량% 이상(심지어 65중량% 이상)의 "고체" 혼합물(또는 용매가 제거된 혼합물)을 나타낸다. 기본 시스템은 100중량% 이하의 고체 혼합물일 수 있고, 일반적으로 95중량%를 초과하지 않으며 다수의 경우 90중량%(심지어 85중량%)의 고체 혼합물일 수 있다. 기본 시스템의 비율은 일반적으로 목적한 결합성이 증가할수록 증가된다.

염기 시스템은 실온에서 단독중합할 수 있는 성분(들)으로 이루어진 하나 이상의 그룹을 포함하고/하거나 실온에서 공중합할 수 있는 두 그룹의 성분들을 포함한다. 본 발명에 따라, "성분(들)의 그룹"이란 표현은 동일한 반응성을 가진 하나 이상의 성분들에 대해 확장되는 것으로 간주된다. 용어 "동일한 반응성"은 "특정 성분들(혼합물의 성분들) 또는 특정 작용(혼합물의 성분(들)의 작용)의 존재하에 또는 이와 함께 중합될 수 있는 동일한 능력"을 의미하는 것으로 간주된다. 동일한 반응성의 성분들은 하나 이상의 아그룹으로 세분될 수 있으며, 각각의 아그룹의 성분(들)은 통상 하나 이상의 반응 작용(혼합물의 중합반응에 참여할 수 있는 작용)을 갖는다.

바람직하게는, 기본 시스템은 주로 실온에서 단독중합할 수 있는 1그룹을 포함하거나 실온에서 중합(단독중합 또는 공중합)할 수 있는 성분(들)의 2그룹을 포함하며, 이(들) 그룹(들)은 염기 시스템의 60중량% 이상, 바람직하게는 80중량% 이상, 가장 바람직하게는 최대 100%를 구성한다.

바람직하게는, 기본 시스템은 두 그룹 이상의 성분(들)(단독중합 또는 공중합될 수 있는 성분(들))을 포함하며, 해당 섬유에 부착된 상이한 조성물로부터 각각 유도된다.

더욱이, 본 발명에 따른 바람직한 양태에 있어서, 주로 혼합물이 5중량% 미만의 용매를 포함하는 경우, 기본 시스템은 분자량이 750 미만(특히 바람직하게는 500 미만)인 성분(들) 60중량% 이상(특히 바람직한 양태에서는 75중량% 이상, 가장 바람직하게는 최대 100중량%)을 포함한다. 본 발명에 따른 대부분의 경우, 분자량이 750 미만인 이들 성분들은 단량체(1관능성 또는 다관능성 단량체)이지만, 기본 시스템은 또한 올리고머(들) 또는 부분적으로 중합된 관능 그룹을 갖는 중합체(들) 형태로서 분자량이 750 미만인 하나의 성분(또는 하나 이상의 성분들)을 포함할 수 있다.

본 발명의 하나의 양태에 있어서, 필라멘트에 부착된 조성물의 혼합물은 기본 시스템 이외에 기본 시스템의 성분 모두 또는 일부분의 중합을 촉진시키는 촉매(촉진제 또는 개시제)를 하나 이상 포함한다. 조성물의 혼합물중의 촉매의 양은 일반적으로 혼합물의 5중량% 미만, 바람직하게는 3중량% 미만이다.

일반적으로, 혼합물의 반응성 성분은 각각 상기 성분과 반응할 수 있거나 상기 성분의 반응을 일으키는 성분을 공급하는 조성물과 상이한 조성물에 공급한다. 그러나, 성분 중 일부가 차단되어 자발적인 반응을 할 수 없다면 함께 반응하거나 다른 부분의 존재하에 함께 반응하는 성분을 동일한 조성물에 공급할 수 있다. 이러한 경우, 중합 반응을 개시하는 탈차단제(deblocking agent) 하나 이상을 다른 조성물에 공급한다.

유리하게는, 하나의 반응성 조성물에 의해 공급되는 기본 시스템의 대부분의 성분(50% 이상)은 이 성분과 중합하고/하거나 이 성분의 중합반응을 촉진시키는 성분을 포함하는 조성물과 적어도 부분적으로 혼화성이다.

본 발명의 바람직한 양태에 따라, 혼합물은 하나 이상의 기본 시스템을 포함하며, 이 기본 시스템은 실온에서 단독중합할 수 있는 성분의 제1 그룹 하나 이상과 실온에서 단독중합할 수 있는 성분의 제2 그룹 하나 이상을 포함하고, 이 혼합물은 또한 제1 그룹의 성분의 단독중합을 촉진시키는 제1 개시제 하나 이상과 제2 그룹의 성분의 단독중합을 촉진시키는 제2 개시제 하나 이상을 포함한다. 성분의 제1 그룹은 하나 이상의 조성물, 예를 들면, 제1 조성물에 의해 공급되고, 성분의 제2 그룹은 바람직하게는 제1 그룹을 공급하는 조성물과 상이한 하나 이상의 조성물, 예를 들면, 제2 조성물에 의해 공급되는 것이 바람직하다. 유사하게는, 제1 개시제는 제1 그룹을 공급하는 조성물과 상이한 하나 이상의 조성물, 예를 들면, 제2 조성물에 의해 공급되는 것이 바람직하고, 제2 개시제는 제2 그룹을 공급하는 조성물과 상이한 하나 이상의 조성물, 예를 들면, 제1 조성물에 의해 공급되는 것이 바람직하다.

비소모성 예에 의해, 상기 양태에서 제1 그룹은 하나 이상의 에폭시 반응성 관능기를 갖는 성분으로부터 선택된 하나 이상의 성분으로 이루어질 수 있고, 제2 그룹은 하나 이상의 (메트)아크릴 반응성 관능기를 갖는 성분으로부터 선택된 하나 이상의 성분으로 이루어질 수 있으며, 제1 개시제는 루이스 산과 루이스 염기로부터 선택된 하나 이상의 성분으로 이루어질 수 있고, 제2 개시제는 하나 이상의 과산화물로 이루어질 수 있으며, 당해 성분들(및 이들의 개시제들)은 실온에서 중합이 가능하도록 충분히 반응성 것으로 선택한다.

본 발명의 특히 바람직한 또 다른 양태에 따라, 당해 혼합물은 하나 이상의 제1 그룹의 성분(들)과 실온에서 제1 그룹의 성분(들)과 공중합할 수 있는 하나 이상의 제2 그룹의 성분(들)을 포함하는 하나 이상의 기본 시스템을 포함한다. 제1 그룹의 성분(들)은 하나 이상의 조성물, 예를 들면 제1 조성물에 의해 공급되고, 제2 그룹의 성분(들)은 바람직하게는 제1 그룹을 공급하는 조성물(들)과는 상이한 하나 이상의 조성물, 예를 들면 제2 조성물에 의해 공급된다. 또한, 임의로 당해 혼합물은 공중합반응을 촉진시키는 하나 이상의 촉매 또는 개시제를 포함하며, 당해 촉매는 조성물에 의해 공급된다.

비소모성 예에 의해, 상기 양태에서 제1 그룹은 하나 이상의 에폭시 반응성 관능기를 갖는 성분으로부터 선택된 하나 이상의 성분으로 이루어질 수 있고, 제2그룹은 하나 이상의 아민 반응성 관능기를 갖는 성분 또는 하나 이상의 무수물 반응성 관능기를 갖는 성분으로부터 선택된 하나 이상의 성분으로 이루어질 수 있으며, 임의의 촉매(들)이 특히 3급 아민으로부터 선택될 수 있으며, 당해 성분들은 실온에서 중합할 수 있도록 충분히 반응성 것으로 선택한다.

특히, 기본 시스템의 성분(들)의 선택과 이(들) 성분(들)의 양은 본 발명에 따르는 섬유에 의해 강화시킬 필요가 있는 유기 물질과 용도에 따라 달라진다. 특히, 당해 혼합물의 기본 시스템이 공중합할 수 있는 하나 이상의 제1 그룹 및 제2 그룹의 성분(들)을 포함하는 경우, 이들 그룹의 각각의 양은 목적하는 중합의 함수로서 선택된다(예를 들면, 특정 유기 물질과 이들을 결합시키기 위해 하나 이상의 그룹의 성분을 과량으로 함유시켜 중합후 특정 반응성 관능기가 유리된 상태를 유지하는 것이 유리할 수 있다). 따라서, 부분적으로 또는 완전히 중합된 가호 조성물로 피복된 섬유를 수득할 수 있다. 이러한 관점에서, 열처리는 기생성(parasitic) 반응(예를 들면, 조절되지 않으며 일반적으로 바람직하지 않은 산화 유형 반응)의 형태를 증진시키므로, 본 발명에 따르는 방법에 의해, 중합 열처리를 이용하는 방법보다 중합을 더욱 잘 조절할 수 있다.

또한, 성분(들)은 중합되는 가호 구조의 일부와 임의의 촉매를 필수적으로 형성하며, 본 발명에 따르는 섬유에 부착되는 혼합물은, 혼합물 속에서 중합되지 않으나, 혼합물로 피복되는 섬유에 의해 강화되는 물질(또는 매트릭스)의 하나 이상의 성분으로 중합될 수 있는 하나 이상의 성분을 포함하거나, 조성물 중의 하나 및/또는 기타에 의해 공급되며 혼합물에 대한 특성을 부여하는 성분(이후에는, 첨가제로서 지칭됨)을 하나 이상 포함한다.

특히, 혼합물은, 바람직하게는 하나 이상의 커플링제를 중합 반응에 포함되는 커플링제용 기본 시스템의 성분으로서 포함하고/하거나 단지 중합 반응에 포함되지 않는 커플링제용 첨가제로서 포함한다. 커플링제의 비율은 혼합물의 5 내지 25중량%, 바람직하게는 혼합물의 5 내지 20중량%이다. 이러한 커플링제는 일반적으로 혼합물이 가호 조성물로 작용해야 한다. 이들은, 예를 들면, 다음 성분, 실란(캄마-글리시독시-프로필트리메톡시실란, 감마-메타크릴옥시프로필트리실란, 감마-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 페닐아미노프로필트리메톡시실란, 스티릴아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 아미노-프로필트리에톡시실란, 3급-부틸카바모일프로필트리메톡시실란 등, 티타네이트, 지르코네이트, 실록산 등의 성분으로부터 선택될 수 있다.

이러한 혼합물은, 일반적으로 중합 반응에서 포함되지 않는 첨가제로서 포함할 수도 있으며, 혼합물의 0 내지 25중량%, 바람직하게는 20중량% 이하의 비율로 윤활제로서 필수적으로 작용하는 함침제를 하나 이상 포함할 수도 있다. 섬유 윤활제는, 다수의 경우, 혼합물이 가호 조성물로 작용해야 한다. 이들은, 예를 들면, 다음 성분, 지방산 에스테르, 글리콜 유도체(특히, 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜 유도체), 예를 들면, 이소프로필 또는 세틸 팔미테이트, 이소프로필 스테아레이트, 데실 라우레이트, 에틸렌 글리콜 아디페이트, 프로필렌 글리콜 또는 분자량이 2000 이하인 프로필렌 글리콜, 이소프로필 스테아레이트 등으로부터 선택될 수 있다.

또한, 당해 혼합물은 윤활제로서 작용하고 섬유 형성을 촉진하는 하나 이상의 필름 형성제를 혼합물의 0 내지 10중량%, 바람직하게는 5중량% 이하의 비율로서 포함한다. 이들 제제의 존재는 필라멘트가 고속(40m/s 이상)으로 연신되고/되거나 이들이 매우 얇은 경우, 필라멘트의 상당한 러빙(예: 가호 장치)을 예방하지만 이들 제제는 고가이고 당해 복합체의 기계적인 특성을 감소시킨다. 예를 들면, 다음 성분으로부터 필름 형성제를 선택할 수 있다: 실리콘, 실록산 또는 폴리실록산(예: 글리시딜(n)폴리디메틸실록산, α-ω-아크릴옥시폴리디메틸실록산 등), 실리콘 유도체(예: 실리콘 오일 등).

또한, 당해 혼합물은 특히 경화 물질의 경우에 있어서, 강화되는 물질에 적합하게 하기 위해 하나 이상의 제제를 포함한다.

본 발명의 방법에 따라 수득된 유리 섬유는 실온에서 중합할 수 있는 하나 이상의 기본 시스템을 포함하는 가호 조성물로 피복시키며, 당해 기본 시스템은 실온에서 단독중합할 수 있는 성분의 하나 이상의 그룹을 포함하고/하거나 성분의 2개 이상의 그룹을 포함하고 2개 그룹의 성분은 실온에서 공중합할 수 있으며 또한 가호 조성물은 경우에 따라 하나 이상의 촉매를 포함하고/하거나 중합 반응을 유발할 수 있는 하나 이상의 탈차단제를 포함한다.

상기한 바와 같이, 수득된 섬유는 일반적으로 이의 전체 두께에 걸쳐 균일한 부분적으로 또는 완전히 중합된 피막을 갖는다. 그러나, 매우 특정한 경우에 적합한 부착 수단으로, 피막을 특정 두께(예: 부착된 2개의 조성물의 계면에서)로 중합시킬 수 있다.

이들 섬유는 일반적으로 회전 지지체에서 권취 형태로 수집된다. 중합 반응 속도와 무관하게, 1.5°미만의 낮은 교차각의 경우에서도 권취 섬유에서 과량의 점착 부재가 일반적으로 관찰된다. 본 발명에 따라 수득된 섬유는 일반적으로 권취로부터 해서하기가 용이하고 처리하기 용이하다.

또한, 섬유는 이동 수거기 지지체에서 수집할 수 있다. 이들은 "매트"로서 공지된 교직 연속 섬유의 시트를 수득하기 위해 사출된 섬유의 횡방향으로 이동하는 수집 표면을 향해 이들을 연신시키는 역할을 하는 부재에 의해 사출시킬 수 있다. 또한, 이들은 이들을 연신시키는 역할을 하는 부재에 의해 수집 전에 절단될 수 있다.

본 발명에 따라 수득되는 섬유는 수집 후, 상이한 형태, 특히 연속 섬유의 버빈(로빙, 케이크, 쵸프 등)의 형태, 절단된 섬유의 형태일 수 있고, 이들은 부직 또는 부직 형태 등이 아닐 수 있는 브라이딩, 슬리버, 매트 또는 네트워크 등의 형태로 합체시킬 수 있다. 유리 필리멘트를 형성하는 이들 섬유의 직경은 5 내지 30μ이고, 이들 필리메트를 제조하기 위해 사용되는 유리는 강화 섬유를 제조하기 위해 공지된 유리, E 유리, AR(알칼리 내성) 유리 등의 형태일 수 있다.

본 발명에 따르는 섬유는 유리하게는 우수한 기계적 특성을 갖는 복합체를 제조하기 위해 강화시키는 각종 물질과 합할 수 있다. 복합체는 유리하게는 적어도 본 발명에 따르는 유리 섬유 일부 및 하나 이상의 유기 및/또는 무기 물질과 합하여 수득하고, 이들 복합체 내의 유리 함량은 일반적으로 30 내지 75중량%이다.

다음 실시예는 본 발명을 예시하기 위함이며, 이로 본 발명을 제한하지는 않는다.

실시예 1

용융 유리 스트림을 연신시켜 수득한 직경이 14μ인 필라멘트를 부착된 제1 및 제2 조성물의 혼합물에 대한 상대 중량%로 나타낸 다음의 제1 안정한 조성물로 피복한다:

분자량이 750 미만인 기본 시스템의 성분(제1 그룹):

ㆍ트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르⁽¹⁾20.0%

ㆍ사이클로헥산디메탄올의 디글리시딜 에테르⁽²⁾15.0%

ㆍ크레실 글리시딜 에테르⁽³⁾18.0%

당해 조성물(다음 조성물들도 마찬가지로)의 점도는 소프레이저(Sofraser)사로부터 판매되는 소프레이저형 기계(Mivi 4000)로 측정한다.

당해 조성물에 대하여 수득된 점도는 20℃에서 44cP이다(부착 온도에서의 약 15 내지 30cP의 점도와 상응하며, 이는 본 실시예에서 약 40 내지 60℃이다).

이어서 필라멘트를 부착된 제1 및 제2 조성물의 혼합물에 대한 상대 중량%로서 나타내는 다음 제2의 안정한 조성물로 피복시킨다:

분자량이 750 미만인 기본 시스템의 성분(제2 그룹):

·이소포론 디아민20.5%

촉매:

·오가노금속 아민⁽⁴⁾0.5%

첨가제:

·지방산 에스테르계 텍스타일 윤활제 및 계면활성제⁽⁵⁾10.0%

·감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 커플링제⁽⁶⁾8.0%

·3-4,5-디하이드록시이미다졸-1-일-(프로필트리에톡시실란)

커플링제⁽⁷⁾8.0%

이 조성물의 점도는 20℃에서 58cP이다(약 40 내지 60℃의 부착 온도에서의 약 13 내지 25cP의 점도에 상응한다). 이러서 필라멘트를 섬유로 합체시켜 러빙의 형태로 권취한다. 수득된 섬유의 사 번수는 대략 300tex(g/km)이고, 강열 감량(loss on ignition)은 0.6%이다.

수득된 섬유는 용이하게 취급하고, 전체 길이에 걸쳐 균질한 피막을 가지며, 필라멘트 상의 조성물을 함께 혼합한 지 18시간 후 중합시킨다(본건에서 이는 공중합이다). 이러한 섬유는 우수한 내마모성을 갖고 유기 물질을 효율적으로 강화시킨다.

실시예 2

용융 유리 스트림을 연신함으로써 수득된 직경 14μ의 필라멘트를 다음 제1 안정한 조성물로 피복시킨다(제1 및 제2 조성물의 혼합물에 대한 상대 중량%):

분자량이 750 미만인 기본 시스템의 성분(제1 그룹):

·사이클로헥산디메탄올의 디글리시딜 에테르⁽²⁾18.0%

·크레실 글리시딜 에테르⁽³⁾18.0%

·감마-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 커플링제⁽⁹⁾10.0%

촉매(제2 그룹에 대하여):

·디벤조일 퍼옥사이드⁽⁸⁾4.0%

당해 조성물의 점도는 20℃에서 32cP이다(약 40 내지 60℃의 부착 온도에서의 약 13 내지 25cP의 점도에 상응한다).

이어서 필라멘트를 다음 제2 안정한 조성물로 피복시킨다(제1 및 제2 조성물의 혼합물에 대한 상대 중량%):

분자량이 750 미만인 기본 시스템의 성분(제2 그룹):

·에톡실화 트리메틸로프로판 트리아크릴레이트⁽¹⁰⁾15.0%

·헥산디올 디아크릴레이트⁽¹¹⁾16.0%

·감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 커플링제⁽⁶⁾10.0%

분자량이 750 미만인 기본 시스템의 성분(제3 그룹) 및 (제1 성분에 대한)촉매:

·2-(4,6-디메틸아미노메틸)페놀⁽¹²⁾9.0%

상기 조성물의 점도는 20℃에서 24cP(이는 약 40 내지 60℃의 부착 온도에서 약 12 내지 20cP의 점도에 상응함)이다. 그후, 필라멘트를 섬유로 만들어 이를 조방사 형태로 권취시킨다. 수득된 섬유의 사번수는 약 150이고 강열 감량은 0.5%이다.

수득된 섬유는 조작이 용이하고, 길이 전반에 걸쳐 균일하게 피복되어 있으며, 필라멘트에서 조성물과 함께 혼합한 후 약 72시간 후에 중합(본 발명의 경우, 공중합 및 가교 단독중합)시켰다.

상기 섬유의 내마모성을 측정하기 위해 상기 섬유를 패키지로부터 추출한다. 이러한 내마모성은 섬유를 일련의 리프팅 로드(lifting rod)에 통과시킨 후 형성된 플록의 양을 계량하여 평가한다. 본 발명에 따라 수득된 상이한 섬유에 있어서, 계량된 플록의 양은 시험 섬유 1㎏당 약 1㎎이다. 이는 수득된 섬유의 내마모성이 우수함을 나타낸다.

수득된 섬유의 인장 파단력 및 인장 파단 강도를 또한 ISO 3341에 의해 정의된 조건하에서 측정한다. 8 내지 10개의 시험 조각에서 측정한 인장 파단력은 약 5kgf(표준 편차 0.4kgf)이고, 인장 파단 강도는 약 34g/tex(표준 편차 3g/tex)이다. 이들 섬유는 유기 재료를 효과적으로 강화시킬 수 있다.

실시예 3

용융 유리 스트림을 연신시켜 수득한, 직경이 14μ인 필라멘트를 하기의 제1 안정한 조성물로 피복시킨다(제1 조성물과 제2 조성물과의 혼합물에 대한 중량%);

분자량이 750 미만인 기본 시스템의 성분(제1 그룹) :

·트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르⁽¹⁾30.0%

·1,4-부탄디올의 디글리시딜 에테르⁽¹³⁾15.0%

·(C₁₂-C₁₄)알킬 모노글리시딜 에테르⁽¹⁴⁾15.0%.

상기 조성물의 점도는 20℃에서 68cP(이는 약 40 내지 60℃의 부착 온도에서 약 20 내지 40cP의 점도에 상응함)이다.

그후, 필라멘트를 하기의 제2 안정한 조성물로 피복시킨다(제1 조성물과 제2 조성물과의 혼합물에 대한 중량%):

분자량이 750 미만인 기본 시스템의 성분(제2 그룹) :

·트리메톡시실릴프로필아미노프로필트리메톡시실란

커플링제⁽¹⁵⁾10.0%

·벤젠-1,3-디메탄아민, 트리메틸헥산에틸렌디아민 및

p-3급-부틸페놀의 혼합물⁽¹⁶⁾12.0%

첨가제

·페닐아미노프로필트리메톡시실란 커플링제⁽¹⁷⁾8.0%

·지방산 에스테르계 텍스타일 윤활제 및 계면활성제⁽⁵⁾10.0%

상기 조성물의 점도는 20℃에서 56cP(이는 약 40 내지 60℃의 부착 온도에서 약 15 내지 30cP의 점도에 상응함)이다. 그 후, 필라멘트를 섬유로 만들어 이를 조방사 형태로 권취시킨다. 수득된 섬유의 사번수는 약 307이고 강열 감량은 0.6%이다.

수득된 사는 조작이 용이하고 그들의 전체 길이에 걸쳐 균일한 피막을 가지며, 중합(이 경우, 공중합)은 필라멘트상의 조성물과 함께 혼합한 후 약 36시간에 걸쳐 수행된다.

사의 내마모성은 실시예 2와 동일하게 측정한다. 본 실시예에 따른 상이한 사에 대해, 플록의 중량은 시험된 사 kg당 플록 약 8mg이다. 이것은 수득된 사가 우수한 내마모성을 갖는다는 것을 보여준다.

수득된 사의 인장 파단력 및 강도는 실시예 2와 동일하게 측정한다. 수득된 인장 파단력은 약 16kgf(표준 편차 0.9kgf)이고, 인장 파단 강도는 약 50g/tex(표준 편차 3g/tex)이다. 이들 사는 유기물을 효과적으로 강화시킨다.

실시예 4

용융 유리 스트림의 연신에 의해 수득된 직경 14μ의 필라멘트를 하기 제1 안정한 조성물(제1 및 제2 조성물의 혼합물에 대한 중량%)로 피복한다:

분자량이 750 미만인 기본 시스템의 성분(제1 그룹):

·트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르⁽¹⁸⁾30.0%

·1,4-부탄디올의 디글리시딜 에테르⁽¹⁸⁾10.0%

·(C₁₂-C₁₄)알킬 모노글리시딜 에테르⁽¹⁴⁾10.0%

이 조성물은 20℃에서의 점도가 68cP이다(이는 약 40 내지 60℃의 분해 온도에서의 점도가 약 20 내지 40cP인 것에 상응한다).

이어서, 필라멘트를 제2 안정한 성분(제1 및 제2 조성물의 혼합물에 대한 중량%)으로 피복한다:

분자량이 750 미만인 기본 시스템의 성분(제2 그룹):

·트리메톡시실릴프로필아미노프로필트리메톡시실란

커플링제⁽¹⁵⁾6.0%

·벤젠-1,3-디메탄아민, 트리메틸헥산에틸렌디아민 및

p-3급-부틸페놀의 혼합물⁽¹⁶⁾12.0%

·N-아미노에틸피페라진 10.0%

촉매:

·2-(4,6-디메틸아미노메틸)페놀⁽¹²⁾ 2.0%

첨가제:

·감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 커플링제⁽⁶⁾12.0%

·광유 및 계면활성제를 기본으로 하는 윤활성 직물 제제⁽¹⁹⁾8.0%

이 조성물은 20℃에서의 점도가 36cP이다(이는 약 40 내지 60℃의 분해 온도에서의 점도가 약 15 내지 25cP인 것에 상응한다). 필라멘트를 섬유로 합체시키고, 조방사의 형태로 감는다. 수득된 사는 사 수가 약 300tex이고, 인화에 대한 소실이 0.6%이다.

수득된 섬유는 조작이 용이하고 그들의 전체 길이에 걸쳐 균일한 피막을 갖는데, 중합(이 경우, 공중합)은 필라멘트상의 조성물과 함께 혼합한 후 약 12시간에 걸쳐 수행된다.

섬유의 내마모성은 실시예 2에서와 같이 측정한다. 계량된 플록의 양은 시험된 섬유의 kg당 플록 약 3mg이다. 이는 수득된 섬유는 양호한 내마모성을 지님을 보여준다.

또한, 수득된 섬유의 인장파단력 및 인장파단강도는 실시예 2에에서와 같이 측정한다. 측정된 인장파단력은 약 11kgf(표준 편차 0.8kgf)이며, 인장파단강도는 약 38g/tex(표준 편차 3g/tex)이다. 이들 섬유는 유기 물질을 효과적으로 강화시킬 수 있다.

실시예 5

연신 용융 유리 스트림에 의해 수득된, 직경이 14μ인 필라멘트를 하기의 제1 안정한 조성물(제1 및 제2 조성물의 혼합물에 상대적인 중량%)로 피복시킨다:

분자량이 750 미만인 기본 시스템의 성분(제1 그룹):

·1,4-부탄디올의 디글리시딜 에테르⁽¹³⁾40.0%

·(C₁₂-C₁₄)알킬 모노글리시딜 에테르⁽¹⁴⁾15.0%

이 조성물은 20℃에서 40cP의 점도(이는 약 40 내지 60℃의 부착 온도에서의 점도 15 내지 30cP에 상응한다)를 갖는다.

이어서, 당해 필라메트를 하기의 제2의 안정한 조성물(제1 및 제2 조성물의 혼합물에 상대적인 중량%)로 피복시킨다:

분자량이 750 미만인 기본 시스템의 성분(제2 그룹):

·벤젠-1,3-디메탄아민, 트리메틸헥산에틸렌디아민

및 p-3급-부틸페놀의 혼합물⁽¹⁶⁾10.0%

촉매:

·2-(4,6-디메틸아미노메틸)페놀⁽¹²⁾2.0%

첨가제:

·감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 커플링제⁽⁶⁾19.0%

·광유를 기재로 하는 텍스타일 윤활제 및 계면활성제⁽¹⁹⁾8.0%

·파라핀 유도체를 기재로 하는 텍스타일 윤활제

및 계면활성제⁽²⁰⁾ 6.0%

이 성분은 20℃에서 38cP의 점도(이는 부착 온도 약 40 내지 60℃에서의 점도 25 내지 35cP에 상응한다)를 갖는다. 당해 필라멘트를 섬유로 합체시키고, 이를 러빙 형태로 권취한다. 수득된 섬유는 약 316tex의 섬유 계수 및 0.55%의 강열 감량을 갖는다.

수득된 섬유는 조작하기 용이하고, 전 길이를 통해 균일하게 피복되어지며, 중합(이 경우, 공중합)은 필라멘트상의 조성물과 함께 혼합된 후 약 48시간에 걸쳐 수행된다.

당해 섬유의 내마모도를 실시예 2에서와 같이 측정한다. 측량된 플록의 양은 시험된 섬유의 kg당 플록 약 0mg이다. 이는 수득된 당해 섬유가 양호한 내마모성을 지님을 보여준다.

또한, 수득된 섬유의 인장파단력 및 인장파단강도는 실시예 2에서와 같이 측정한다. 인장파단력은 약 14kgf(표준 편차 0.4kgf)이고 인장파단강도는 약 42g/tex(표준 편차 1g/tex)이다. 이들 섬유는 유기 물질을 효과적으로 강화시킬 수 있다.

평행 섬유를 갖는 복합판은 표준 NF 57152에 따라 당해 섬유로부터 제조한다. 강화 수지는 폴리에스테르 수지이다. 이 복합판에 의해 나타나는 굴절 및 전단력에 관한 기계적 특성은 각각 ISO 표준 178 및 4585에 따라 측정된다. 이러한 측정은 숙성되기 전 및 이 복합판을 24시간동안 98℃의 물속에 침지시킨 후에 이루어진다. 복합체내에서 약 69중량%의 용량을 갖는 유리에 대한 굴절 절단 압력은 숙성 전에는 약 1256MPa(표준 편차 44MPa)이고, 숙성 후에는 약 785MPa(표준 편차 27MPa)이다. 유리의 함량이 100중량%인 경우에는 굴절 절단 압력이 숙성 전에는 약 2346MPa(표준 편차 82MPa)이고, 숙성 후에는 약 1465MPa(표준 편차 51MPa)이다. 복합체내의 유리의 함량이 약 69중량%인 경우의 전단 파단 응력은 숙성 전에는 약 67.5MPa(표준 편차 1.5MPa)이고, 숙성 후에는 약 33MPa(표준 편차 1MPa)이다. 이러한 기계적 특성은 특히 우수하다.

본 발명에 따른 유리 섬유는 다양한 용도로 사용할 수가 있으며, 예를 들면, 워핑(warping)에 의한 쇄의 제조와 같은 직조용으로 이용하거나 유기 물질(예를 들면, 플라스틱) 또는 무기 물질(예를 들면, 복합물을 수득하기 위한 시멘트 물질)의 강화제로서 직접 사용할 수 있다.

(1) 쉘(Shell)사에서 상표명 "헬록시(Heloxy) 5048"로 판매함.

(2) 쉘사에서 상표명 "헬록시 107"로 판매함.

(3) 쉘사에서 상표명 "헬록시 62"로 판매함.

(4) 시바 가이기(Ciba-Geigy)사에서 상표명 "DY 071"로 판매함.

(5) 헨켈(Henkel)사에서 상표명 "놉코스타트(Nopcostat) FT 504"로 판매함.

(6) 오시(OSi)사에서 상표명 "실퀘스트(Silquest) A 174"로 판매함.

(7) 휠스(Huls)사에서 상표명 "다이나실란(Dynasilan) IMEO"로 판매함.

(8) 아크조(Akzo)사에서 상표명 "루시돌(Lucidol) CH 50"으로 판매함.

(9) 오시사에서 상표명 "실퀘스트 A 187"로 판매함.

(10) 크레이 밸리(Cray-Valley)사에서 상표명 "SR 454"로 판매함.

(11) U.C.B.사에서 상표명 "HDDA"로 판매함.

(12) 프로텍스(Protex)사에서 상표명 "악티론(Actiron) NX 3"으로 판매함.

(13) 쉘사에서 상표명 "헬록시 67"로 판매함.

(14) 시바-가이기사에서 상표명 "DY 0391"로 판매함.

(15) 오시사에서 상표명 "실퀘스트 A 1170"로 판매함.

(16) 에어 프러덕츠(Air Products)사에서 상표명 "안카빈(Ancamine) 2089 M"으로 판매함.

(17) 오시사에서 상표명 "실퀘스트 Y 9669"로 판매함.

(18) 시바-가이기사에서 상표명 "DY 0396"으로 판매함.

(19) 론-폴렌크 비발로이드(Rhone-Poulenc Bevaloid)사에서 상표명 "루브로닐(Lubronyl) GF"로 판매함.

(20) 램버티(Lamberti)사에서 상표명 "로콜(Rocoll) 80"으로 판매함.

Claims (16)

1. 연속 필라멘트의 하나 이상의 팬(fan)의 형태로 하나 이상의 다이의 기저에 위치한 오리피스로부터 방출되는 용융 유리 스트림을 연신시킨 다음, 필라멘트를 하나 이상의 이동 지지체에 수집된 하나 이상의 섬유로 합체시키는 가호 유리 섬유(sized glass yarn)의 제조방법으로서, 점도가 0.5 내지 250cP인 제1의 안정한 조성물을 필라멘트의 표면에 부착시키고, 빨라도 제1 조성물을 부착시키는 동안 및 늦어도 섬유(들)를 수집하는 동안에 제1 조성물과 별도로 공급되고 점도가 0.5 내지 300cP인 하나 이상의 제2의 안정한 조성물을 필라멘트 또는 섬유(들)의 표면에 부착시키는 공정(여기서, 부착되는 두 조성물의 점도 차이는 150cP 미만이고, 부착되는 조성물의 혼합물은 또한 가호 조성물의 기능을 가지며 실온에서 중합시킬 수 있다)을 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 부착된 각각의 조성물의 양이, 용매를 제외하고 필라멘트의 중량의 0.1 내지 2%인 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 조성물이 90℃ 미만의 온도로 냉각시킨 필라멘트에 부착되는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 혼합물의 중합이, 조성물을 함께 혼합한 후 80시간 미만 동안 80% 이상 수행되는 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 제2 조성물이 늦어도 필라멘트를 섬유로 합체시키는 동안 필라멘트에 부착되는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 필라멘트 또는 섬유상의 제1 조성물과 제2 조성물의 중량 비가 1/10 내지 10인 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 각각의 조성물의 용매 함량이 5중량% 미만인 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 혼합물이, 분자량이 750 미만인 성분을 60중량% 이상 포함하고, 실온에서 단독중합할 수 있는 성분(들)의 그룹 하나 이상 및/또는 두 그룹이 실온에서 공중합할 수 있는 성분(들)의 그룹 2개 이상을 포함하는 실온에서 중합가능한 하나 이상의 기본 시스템을 포함하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 조성물의 혼합물이, 기본 시스템 이외에, 기본 시스템의 성분(들) 전체 또는 일부의 중합을 촉진시키는 하나 이상의 개시제를 포함하는 방법.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 기본 시스템이 실온에서 단독중합할 수 있는 성분(들)의 제1 그룹 하나 이상 및 실온에서 단독중합할 수 있는 성분(들)의 제2 그룹을 포함하고, 상기 혼합물이 또한 제1 그룹 성분(들)의 단독중합을 촉진시키는 하나 이상의 개시제 및 제2 그룹 성분(들)의 단독중합을 촉진시키는 하나 이상의 제2 개시제를 포함하는 방법.
11. 제8항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 기본 시스템이 성분(들)의 제1 그룹 하나 이상 및 제1 그룹 성분(들)을 사용하여 실온에서 공중합할 수 있는 성분(들)의 제2 그룹을 포함하는 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 혼합물이, 비율이 혼합물의 중량을 기준으로 하여 0 내지 25%인 하나 이상의 커플링제를 포함하는 방법.
13. 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 혼합물이 하나 이상의 필름 형성제를 혼합물의 중량을 기준으로 하여 0 내지 10%의 비율로 포함하는 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 혼합물이 하나 이상의 텍스타일 윤활제(lubricant textile agent)를 혼합물의 중량을 기준으로 하여 0 내지 25%의 비율로 포함하는 방법.
15. 실온에서 단독중합할 수 있는 성분(들) 그룹 하나 이상을 포함하고/하거나 두 그룹이 실온에서 공중합할 수 있는 성분(들)의 그룹 2개 이상을 포함하는, 실온에서 중합가능한 하나 이상의 기본 시스템을 포함하는 가호 조성물로 피복된 유리 섬유.
16. 적어도 부분적으로는 제15항에 따르는 가호 유리 섬유를 포함하는, 하나 이상의 유기 물질 및/또는 무기 물질과 가호 유리 섬유를 포함하는 복합체.