MXPA06015006A

MXPA06015006A - Composicion de apresto para fibras que comprende un componente que forma una pelicula.

Info

Publication number: MXPA06015006A
Application number: MXPA06015006A
Authority: MX
Inventors: Steven E Baker; Jeffrey L Antle; Donald R Holman
Original assignee: Owens Corning Fiberglass Corp
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2007-02-08
Also published as: EP1758831A1; US7611598B2; JP2008505828A; US20050281998A1; JP4931807B2; CA2569435A1; WO2006007171A1; US7169463B2; US20070134490A1

Abstract

Se proporciona una composicion aprestante de fibra de vidrio acuosa, que incluye un componente polimerico formador de pelicula, al menos un agente de acoplamiento de silano y uno o mas lubricantes. El componente que forma la pelicula polimerica de la composicion aprestante incluye un acetato de polivinilo silanado, un acetato de polivinilo epoxidado, y una emulsion de epoxi modificada. En modalidades preferidas, los formadores de pelicula estan presentes en la composicion aprestante en relaciones de 70:25:25, 50:25:25 o 63:18:18 o acetato de polivinilo silanado, acetato de polivinilo epoxidado y emulsion de epoxi modificada respectivamente. Las fibras aprestadas por la composicion aprestante y un proceso compuesto para moldear esas laminas tienen mejores caracteristicas sin humectacion.

Description

COMPOSICIÓN DE APRESTO PARA FIBRAS QUE COMPRENDE UN COMPONENTE QUE FORMA UNA PELÍCULA CAMPO TÉCNICO Y APLICABILIDAD INDUSTRIAL DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona, de manera general, con composiciones de apresto para fibras de vidrio, y de manera más particular, con composiciones de apresto que incluyen un componente polimérico que forma una película formado de un acetato de polivinilo silanado, un acetato de polivinilo epoxidado, y un emulsión epoxi modificada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las fibras de vidrio son útiles en una variedad de tecnologías. Por ejemplo, las fibras de vidrio son usadas como refuerzos en matrices poliméricas para formar plásticos o composiciones reforzadas con fibra de vidrio. Las fibras de vidrio han sido usadas en forma de filamentos continuos o cortados, hebras, hilos, telas tejidas, telas no tejidas, mallas y gasas para reforzar polímeros. Las fibras de vidrio son usadas comúnmente como refuerzos en matrices poliméricas para formar plásticos o composiciones reforzadas con fibra de vidrio, debido a que proporcionan estabilidad dimensional puesto que no se encogen o estiran en respuesta a condiciones atmosféricas cambiantes. Además, las fibras de vidrio tienen alta resistencia a la tracción, resistencia al calor, resistencia a la humedad y alta conductividad térmica. Típicamente las fibras de vidrio se forman atenuando flujos de material de vidrio fundido desde una boquilla u orificio. Las composiciones aprestantes acuosas que contienen un polímero que forma una película, agente de acoplamiento, y un lubricante se aplica típicamente a la fibra después de que son estiradas desde la boquilla para proteger las fibras contra el rompimiento durante el procesamiento posterior y para mejorar la compatibilidad de las fibras en la resina de la matriz que van a ser reforzadas. Después de que la composición aprestante ha sido aplicada, las fibras aprestadas pueden ser reunidas en hebras separadas y enrollarse para producir un paquete de fibra de vidrio. El paquete de fibra de vidrio puede entonces ser calentado para remover el agua y depositar el apresto como un residuo que recubre ligeramente la superficie de la fibra de vidrio. Números múltiples de paquetes de fibra de vidrio secos resultantes pueden ser consolidados y enrollados sobre un carrete referido como bola de hilo o paquete. El paquete de hilo está compuesto de una hebra de vidrio con haces múltiples de fibras de vidrio. Los hilos reforzados pueden ser usados en un proceso compuesto para moldear láminas (SMC). En un proceso de producción SMC, una capa de una película polimérica, como una mezcla de poliéster insaturado o premezcla de resina de vinil éster, se dosifica en una hoja de soporte plástico que tiene una superficie no adherente. Entonces se depositan haces de hilos de fibra de vidrio cortada sobre la película polimérica y se coloca una segunda hoja de soporte no adherente que contiene una segunda capa de película polimérica sobre la primera hoja, de modo que la segunda película polimérica entra en contacto con los haces de vidrio cortado y forme un material emparedado. Este material emparedado es entonces amasado para distribuir la matriz de resina polimérica y los haces de fibra de vidrio a través del material SMC resultante, el cual puede entonces ser enrollado para su uso final en un proceso de moldeo. En la producción de compuestos SMC, es deseable que los haces de fibra de vidrio cortado entren en contacto con el material de la matriz polimérica. Una medida de este contacto se conoce como humectación, el cual es una medida de que tan bien son encapsulados los haces de vidrio por el material de resina SMC de la matriz. Es deseable hacer que los haces de vidrio se mojen completamente sin vidrio seco. La humectación incompleta durante éste proceso inicial puede afectar de manera adversa el procesamiento posterior así como las características de la superficie de la composición final. Por ejemplo, una pobre humectación puede dar como resultado características de moldeo pobres de la SMC, dando como resultado menor resistencia a la composición y defectos en la superficie de la parte moldeada final. El rendimiento del proceso de fabricación de SMC, como la velocidad y productividad de las líneas, es limitado porque tan bien o que tan rápidamente los haces de hilo cortado pueden ser mojados completamente. De este modo, existe la necesidad de una técnica de composiciones aprestantes que mejore la humectación, y de manera correspondiente la velocidad de producción de SMC y las propiedades físicas de la parte compuesta moldeada.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un objetivo de la presente invención es proporcionar una composición aprestante que contiene un componente polimérico que forma una película, un agente de acoplamiento de silano y un lubricante. El componente polimérico que forma la película está formado de un acetato de polivinilo silanado, acetato de polivinilo epoxidado, y una emulsión epoxi modificada. Los ejemplos no limitantes de emulsiones epoxi modificadas incluyen emulsiones modificadas con amina y emulsiones de éster de epoxi. Los formadores de película están preferiblemente presentes en la composición aprestante y una relación de 70:25:5, 50:25:25, ó 63:18:18 de acetato de polivinilo silanado, acetato de polivinilo oxidado, y emulsión epoxi modificada, respectivamente. La composición aprestante puede incluir un agente para ajustar el pH, el ácido acético, ácido cítrico, ácido sulfúrico o ácido fosfórico para ajustar el pH. Preferiblemente, la composición aprestante tiene un pH de 3.0 a 7.0. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un producto de fibra de refuerzo que contiene una o más hebras de material de fibra de refuerzo recubierta al menos parcialmente con una composición aprestante que contiene un acetato de polivinilo silanado, un acetato de polivinilo epoxidado, una emulsión epoxi modificada, un agente de acoplamiento de silano y el lubricante. Preferiblemente, el acetato de polivinilo silanado, el acetato de polivinilo epoxidado y la emulsión de epoxi modificada están presentes en la composición de apresto en una relación de 70:25:5, 50:25:25 o 63:18:18 de acetato de polivinilo silanado, acetato de polivinilo epoxidado y emulsión de epoxi modificada respectivamente. Los ejemplos adecuados de la emulsión de epoxi modificada incluyen emulsiones modificadas con amina y emulsiones de éster de epoxi. El producto de fibra reforzada puede estar en forma de un hilo. Un objetivo más de la presente invención es proporcionar un artículo compuesto reforzado formado en una pluralidad de fibras de vidrio aprestadas con una composición aprestante que contiene un acetato de polivinilo silanado, un acetato de polivinilo epoxidado, una emulsión de epoxi modificada, un agente de acoplamiento de silano y un lubricante. El acetato de polivinilo silanado, el acetato de polivinilo epoxidado, y la emulsión de epoxi modificada están preferiblemente presentes en la composición de apresto en una relación de 70:25:5, 50:25:25 o 63:18:18 de acetato de polivinilo silanado, acetato de polivinilo epoxidado y emulsión de epoxi modificada respectivamente. Los ejemplos no exclusivos de emulsión de epoxi incluyen emulsiones modificadas con amina y emulsiones de éster de epoxi. La composición reforzada puede estar en forma de una parte de carrocería exterior o una parte de carrocería estructural de un automóvil. Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar un método para formar un artículo compuesto reforzado que incluye depositar fibras de vidrio cortadas recubiertas al menos parcialmente con una composición aprestante que contiene un acetato de polivinilo silanado, un acetato de polivinilo epoxidado, una emulsión de epoxi modificada, un agente de acoplamiento de silano, y un lubricante sobre una primera película polimérica, colocar una segunda película polimérica sobre la fibra de vidrio cortadas para formar un material emparedado, y moldear el material emparedado en una parte compuesta moldeada. Preferiblemente, el acetato de polivinilo silanado, el acetato de polivinilo epoxidado y la emulsión de epoxi modificada estén presentes en la composición de apresto en una relación de 70:25:5, 50:25:25 o 63:18:18 de acetato de polivinilo silanado, acetato de polivinilo epoxidado, y emulsión de epoxi modificada. Los ejemplos adecuados de emulsiones de epoxi modificadas incluyen, pero no se limitan a, emulsiones modificadas con amina y emulsiones de éster de epoxi. Una ventaja de la composición aprestante es que la composición aprestante proporciona mejores características de humectación y de este modo menos fibras secas en un material compuesto para moldearse en láminas. Las características de mejor humectación dan como resultado una mayor productividad en línea y la reducción en el número de defectos durante el moldeo de una parte compuesta, y una reducción en los costos de fabricación. Los anteriores y otros objetivos, características y ventajas de la invención serán más completamente evidentes aquí posteriormente a partir de la consideración de la siguiente descripción detallada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Y MODALIDADES PREFERIDAS DE LA INVENCIÓN A menos que se establezca otra cosa, todos los términos técnicos y científicos usados aquí tienen el mismo significado que es comprendido comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenece la invención. Aunque pueden ser usados cualesquier métodos y materiales similares o equivalentes a aquellos descritos aquí en la práctica o prueba de la presente invención, se describen aquí los métodos y materiales preferidos. Debe notarse que las frases "composición de apresto", "composición aprestante" y "apresto" se usan de manera intercambiable aqui. La presente invención se relaciona con composiciones aprestantes mejoradas para fibras que pueden ser usadas en un proceso compuesto para moldear láminas (SMC) . La composición aprestante contiene un componente polimérico que forma una película, al menos un agente de acoplamiento, y uno o más lubricantes. También pueden estar presentes aditivos convencionales en la composición aprestante . El componente polimérico que forma la película de la composición aprestante contiene una combinación de un acetato de polivinilo silanado, un acetato de polivinilo epoxidado y una emulsión de epoxi modificada. Los ejemplos de acetatos de polivinilo silanados adecuados incluyen, pero no se limitan a, National Starch 25-1037 (Vinamul Polymers) y Franklin Duracet 660 (Franklin International) . Los ejemplos no limitantes de acetatos de polivinilo epoxidados adecuados para usarse en la composición aprestante incluyen HB Fuller PD-166 (HB Fuller Company) y National Starch 25-1971 (Vinamul Polymers). Los ejemplos no exclusivos de emulsiones de epoxi modificadas que puedan incluirse en la composición aprestante incluye AOC EE-732 (AOC) , una emulsión de epoxi modificada con amina y Neoxil 961 (DSM Italia) y emulsión de éster de epoxi. Los formadores de película preferiblemente están presentes en la composición aprestante en una relación de 70:25:5, 50:25:25 o 63:18:18 del acetato de polivinilo silanado, el acetato de polivinilo epoxidado, y la emulsión de epoxi modificada respectivamente. La composición aprestante también contiene al menos un agente de acoplamiento. Preferiblemente, al menos uno de los agentes de acoplamiento es un agente de acoplamiento de silano. Los agentes de acoplamiento de silano funcionan para mejorar la adhesión de los polímeros formadores de película a las fibras de vidrio y para reducir el nivel de pelusa, o cura de filamentos de fibra, durante el procesamiento posterior. Los ejemplos de agentes de acoplamiento de silano que pueden ser usados en la presente composición de apresto pueden ser caracterizados por grupos funcionales amino, epoxi, vinilo, metacriloxi, azido, ureido e isocianato. Los agentes de acoplamiento de silano adecuados para usarse en el apresto incluyen, pero no se limitan a ?-aminopropiltrietoxisilano (A-IIOO) , n-trimetoxi-silil-propil-etilen-diamina (A-1120), y-metacriloxipropiltrimetoxisilano (A-174), y-glicidoxipropiltrimetoxisilano (A-187), metil-triclorosilano (arl 54), metil-trimetoxisilano (A-163), ?-mercaptopropil-trimetoxi-silano (A-189), bis(3-[trietoxisilil] propil) tetrasulfano (A-1289) , y-cloropropil-trimetoxi-silano (A-143) , vinil-trietoxi-silano (A-151), vinil-tris- (2-metoxietoxi) silano (A-172), vinilmetildimetoxisilano (A- 2171), viniltriacetoxi silano (A-188), octiltrietoxisilano (A-137), metiltrietoxisilano (A-162) y metiltrimetoxisilano (A-1630). Todos los agentes de acoplamiento de silano listados aquí están disponibles de GE Silicones. El agente de acoplamiento puede estar presente en la composición aprestante en una cantidad de aproximadamente 0.05% hasta aproximadamente 0.20% de sólidos activos, y de manera más preferible en una cantidad de aproximadamente 0.08 hasta aproximadamente 0.15% de sólidos activos. La composición aprestante también contiene al menos un lubricante para facilitar la fabricación. Puede ser incorporado cualquier lubricante convencional en la composición de apresto. Los ejemplos no exclusivos de lubricantes adecuados para usarse en la composición de apresto incluyen, pero no se limitan a, polialquilen iminas de cadena larga parcialmente amidadas como la Emery 6760L (Cognis), oleatos de etilenglicol, aminas grasas etoxiladas, glicerina, aceites minerales emulsificantes, emulsiones de organopolisiloxano, etanolamina esteárica como la Lubesize K-12 (AOC) y estearatos de etilen glicol solubles en agua como el monoestearato de polietilenglicol, estearato de butoxietilo y monooleato de polietilen glicol. El lubricante puede estar presente en una cantidad de aproximadamente 0.025 hasta aproximadamente 0.010% de sólidos activos. Además, la composición aprestante puede incluir opcionalmente un agente para ajustar el pH, como el ácido acético, ácido cítrico, ácido sulfúrico o ácido fosfórico para ajustar el nivel de pH de la composición. El pH puede ser ajustado dependiendo de la aplicación pretendida, o para facilitar la compatibilidad de los ingredientes de la composición de apresto. Preferiblemente, la composición aprestante tiene un pH de 3.0 - 7.0, y de manera más preferible un pH de 3.5 - 4.5. La composición aprestante de la presente invención puede contener opcionalmente aditivos convencionales como agentes antiestáticos, tintes, aceites, cargas, termo estabilizadores, biocidas, agentes antiespumantes, antioxidantes, agentes supresores de polvo, agentes humectantes y/o cualesquier otros aditivos convencionales. La cantidad de aditivos presentes en la composición de apresto preferiblemente no exceden de aproximadamente 5% del peso total del apresto. El resto de la composición de apresto está compuesto de agua. En particular, puede agregarse agua para diluir la composición aprestante acuosa hasta una viscosidad que sea adecuada para su aplicación a fibra de vidrio. La composición aprestante puede contener hasta aproximadamente 95% de agua.

Tres composiciones aprestantes ejemplares de acuerdo a la presente invención se exponen en la Tabla 1. TABLA 1 (1) ?-aminopropiltrietoxisilano (GE Silicones ) (2 ) acetato de polivinilo silanado (Vinamul Polymers) (3) acetato de polivinilo epoxidado (HB Fuller Company) (4) emulsión de resina epoxi modificada (AOC) <5> polialquilen imina de cadena larga parcialmente amidada (Cognis) La composición de apresto puede ser introducida mezclando primero el agente de acoplamiento, el ácido y los formadores de película con agitación para formar una mezcla principal. Si es necesario, la mezcla principal se ajusta a un pH de aproximadamente 3.5 - 7.0. El lubricante es diluido con agua para formar una premezcla del lubricante, la cual es agregada a la mezcla principal con agitación. Entonces se agrega agua en una cantidad para lograr la concentración apropiada y el control de la mezcla de sólidos. La composición de apresto puede ser aplicada a hebras de vidrio, formadas por técnicas convencionales como por vidrio fundido estirado a través de una boquilla caliente para formar fibras de vidrio sustancialmente continuas. Cualquier tipo de vidrio, como vidrio tipo A, vidrio tipo C, vidrio tipo E, vidrio tipo S, vidrio E-CR, o modificaciones de los mismos, es adecuado para usarse como un material de fibra. Por ejemplo, una modificación de vidrio tipo E, el óxido de boro es reemplazado por óxido de magnesio. Ese vidrio se encuentra comercialmente disponible de Owens Corning Fiberglass Corporation bajo el nombre comercial de Advantex®. De manera alternativa, la , composición aprestante puede ser aplicada a hebras de uno o más polímeros sintéticos como el poliéster, poliamida, aramida y mezclas de los mismos. Las hebras poliméricas pueden ser usadas solas como material de fibra de refuerzo, o pueden ser usadas en combinación con hebras de vidrio como aquellas descritas anteriormente. También pueden ser usadas fibras de carbono. La composición de apresto es aplicada preferiblemente a las fibras y secada de modo que el apresto esté presente sobre las fibras en una cantidad aproximada de 1.0 hasta aproximadamente 2.25% sobre la base del peso total de las fibras. Esto puede ser determinado por la pérdida de ignición (LOI) de hilos de fibra, la cual es la reducción del peso experimentada por las fibras después de calentarlas a una temperatura suficiente para quemar o pirolizar el apresto de las fibras. Para lograr el contenido de sólidos deseados sobre las fibras, la cantidad de agua para diluir la mezcla de apresto puede variar. La composición de apresto puede ser aplicada a fibras que tengan un diámetro de aproximadamente 11 hasta aproximadamente 20 micrómetros, con fibras de aproximadamente 13 hasta aproximadamente 16 micrómetros de diámetro siendo las más preferidas. El contenido de sólidos de la mezcla de apresto puede fluctuar de 5 hasta aproximadamente 15%. La composición aprestante puede ser aplicada a las fibras en cualquier forma convencional, como rociando la composición de apresto sobre las fibras o estirando las fibras a ser aprestadas a través de un rodillo giratorio o estacionario mojado con la composición aprestante. La composición de apresto es aplicada preferiblemente a las fibras en una cantidad suficiente para proporcionar a las fibras un contenido de humedad de aproximadamente 5% en peso hasta aproximadamente 15% en peso. Las fibras aprestadas con la composición aprestante descrita anteriormente pueden ser empleadas ventajosamente como refuerzos en compuestos para moldear hojas o láminas (SMC) , como, por ejemplo, para formar las partes exteriores de carrocerías y partes estructurales de carrocerías de automóviles. Por ejemplo, la composición aprestante puede ser aplicada a fibras de vidrio en cualquier forma convencional. Las fibras de vidrio aprestadas pueden entonces ser reunidas en hebras separadas y enrolladas para producir un paquete de fibra de vidrio. A continuación, el paquete puede ser calentado a una temperatura suficientemente alta para remover el agua del paquete pero sin curar la composición aprestante. Pueden rodearse en números múltiples en paquetes de fibra de vidrio secas sobre un carrete referido como leva de hilo o paquete (hilo) y almacenado para usarse posteriormente o cortarse para su uso inmediato. Las fibras de vidrio cortadas pueden ser colocadas sobre la capa de una película polimérica, como una resina de poliéster no saturada o resina de viniléster, colocada sobre una hoja de soporte sobre una superficie no adherente. Una segunda hoja o lámina de soporte no adherente que contiene una segunda capa de película polimérica puede ser colocada sobre las fibras de vidrio cortadas en una orientación tal que la segunda película polimérica entre en contacto con los haces de fibra cortada y forme un material emparedado de película polimérica - vidrio cortado y otra película polimérica. Este material emparedado puede entonces ser anexado con rodillos, como rodillos de compactación para distribuir de manera sustancialmente uniforme la matriz de resina polimérica y los haces de fibra de vidrio a través de material de SMC resultante. Como se usa aquí, el término "para distribuir de manera sustancialmente uniforme" significa distribuir uniformemente o distribuir casi uniformemente. El material de SMC puede entonces ser almacenado durante 2-3 días para permitir que la resina espese y madure. Una vez que el material de SMC ha alcanzado la viscosidad pretendida, el material SMC puede ser conectado en cargas y colocado en un molde gue tenga la forma deseada del producto final. El molde es calentado a una temperatura elevada cuando se cierre, que lleva a presión alta. Esta combinación de alta temperatura y alta presión hace que el material de SMC fluya y caiga fuera del molde. La resina de la matriz retícula o cura entonces para formar la parte compuesta moldeada termoendurecida final. Las partes compuestas moldeadas ejemplares formadas por fibras aprestadas con la composición aprestante de la invención incluyen partes de carrocerías automotrices y partes de carrocerías automotrices estructurales. Las partes de carrocerías automotrices exteriores pueden contener aproximadamente un contenido de 25-30% de vidrio y las partes de carrocerías automotrices estructurales pueden contener aproximadamente el contenido de 30-60% de vidrio. La composición aprestante de la presente invención proporciona características humectantes mejoradas. Una mejor humectación de las fibras de vidrio da como resultado una mayor productividad en línea y la capacidad de producir una cantidad más grande de material SMC por hora. Además, la humectación más rápida de la fibra de vidrio da como resultado un material de SMC que contiene menos fibras de vidrio secas. Además las fibras de vidrio secas en el material de SMC mejoran los resultados en la reducción del número de defectos que pueden ocurrir durante el moldeo de la parte compuesta y una reducción en los costos de fabricación asociados con la producción de partes compuestas formadas de fibras de vidrio aprestadas por la composición aprestante. Habiéndose descrito de manera general esta invención, la comprensión adicional puede obtenerse con referencia a ciertos ejemplos específicos ilustrados más adelante, los cuales se generan para propósitos de ilustración y no pretenden ser incluyentes o limitantes al menos que se especifique otra cosa.

EJEMPLOS Ejemplo 1: Formulaciones de Resina de SMC de la Clase A Se produjeron composiciones aprestantes que contienen un acetato de polivinil silanado, un acetato de polivinil epoxidado y una emulsión de epoxi modificada, A-l 100, y Emery 6760L con relaciones variables de formas de película para determinar la relación sin humedad en un sistema de resina de la Clase A usado para paneles de carrocerías automotrices exteriores. El valor sin humedad es una estimación subjetiva del por ciento de fibras no húmedas presentes en una prueba de humectación en línea de SMC. La prueba de humectación en línea de SMC incluyó colocar una resina SMC en una capa inferior, no adherente, colocar el vidrio cortado seco aprestado con la composición aprestante de la invención sobre la resina de SMC, y entonces evaluar visualmente que tan bien se moja la resina de SMC a través de los haces de vidrio cortado. Al menos vidrio seco es alojado sobre la parte superior de los haces de vidrio cortado, menor al valor sin humedad y bajo la humectación. Los hilos estándar 973C-AA, 905-A-AB, y 973C-AB aprestados por una emulsión de poliéster como un acetato de polivinilo y una emulsión de epoxi modificada fueron evaluados como controles. Las relaciones de formadores de película y los resultados se exponen en la tabla 2.

Tabla 2 : Resultados de Humectación del Sistema de Resina SMC Clase A ^ Inicialmente, se determinó que el Control 3 tenía mejor valor sin humectación de SMC de los hilos estándar. A continuación, se comparó el por ciento de humectación SMC del Control 3 con el por ciento de humectación de SMC de las fibras aprestadas con la composición aprestante de la invención. En este experimento, se consideró que una diferencia del valor sin humectación de SMC del 10 por ciento o mayor fuera una diferencia visualmente significativa y demostró mejores características de humectación. Como puede observarse en la Tabla 2, las mezclas 4-1, 4-2, la Mezcla 10 y la Mezcla 11 (relaciones de formación de película 70/25/5, 70/25/5, 63/18/1/ y 63/18/18, respectivamente) tuvieron un valor sin humectación con una diferencia del 10 por ciento mayor que el valor sin humectación del Control 3. Se concluyó que las relaciones de 70/25/5 y 63/18/18 para los formadores de película de la composición aprestante de la invención demostraron mejores características de humectación en el sistema de SMC de resina de la Clase A.

Ejemplo 2: Formulaciones de SMC estructurales. Se produjeron y probaron composiciones aprestantes que contienen un acetato de polivinilo silanado, un acetato de polivinilo epoxidado, una emulsión de epoxi modificada, A-1 100, y Emery 6760L con relaciones variables del formador de película para determinar el valor sin humectación en un sistema de resina SMC estructural usado para partes estructurales de carrocerías automotrices . Los valores sin humectación es una estimación subjetiva del porcentaje de fibras no mojadas presentes en una prueba de humectación en línea de SMC. La prueba de humectación en línea de SMC incluyó colocar una resina de SMC sobre una capa no adherente, inferior, colocar vidrio cortado seco aprestado con una composición aprestante de la invención sobre la resina de SMC, y entonces evaluar visualmente qué también se moja la resina de SMC a través de haces de fibra cortada. A menos vidrio seco visualizado en la parte superior de los haces de vidrio cortado, mejor el valor sin humectación y mejor la humectación. Los hilos estándar 973C-AA, 905A-AB, y 973C-AB aprestados por una emulsión de poliéster, un acetato de polivinilo y una emulsión epoxi modificada fueron usados como controles. La relación de los formadores de película y los resultados se exponen en la Tabla 3.

Tabla 3 : Resultados de Humectación en Sistemas de Resina SMC Estructural Inicialmente, se determinó que los Controles 2 y 3 tuvieron un valor sin humectación de SMC más bajo de los tres hilos estándar probados. Se hizo una comparación del porcentaje sin humectación de SMC de los Controles 2 y 3 y los porcentajes sin humectación de SMC de las fibras aprestadas con las composiciones aprestantes de la invención. Una diferencia del valor sin humectación del valor de SMC del 10 por ciento o más fue considerada una diferencia visualmente significativa y para demostrar mejores características de humectación. Como se ilustra en la Tabla 3, la Mezcla 3-1 (relación 50/5/45), la Mezcla 5-1 (Relación 70/5/25), la Mezcla 6-1 (Relación 50/25/25), la Mezcla 7-1 (relación 63/18/18), la Mezcla 3-2 (relación 50/5/45), la Mezcla 4-2 (relación 70/25/5), la Mezcla 5-2 (relación 70/5/25), la Mezcla 6-2 (relación 50/25/25), la Mezcla 7-2 (relación 63/18/18), la Mezcla 9 (relación 70/5/25), la Mezcla 10 (relación 63/18/18), la Mezcla 11 (relación 63/18/18), la Mezcla 12 (relación 63/18/18), la Mezcla 16 (relación 63/18/18), y la Mezcla 18 (relación 63/18/18) tuvieron un valor sin humectación con una diferencia mayor del 10% en comparación con los controles. Por lo tanto se concluyó que las relaciones 50/5/45, 70/25/5, 70/5/25, 50/25/25 y 63/18/18 para los formadores de película de la composición aprestante de la invención demostraron mejores características de humectación que en sistemas de resina SMC estructurales . La descripción anterior de las modalidades específicas también revelará completamente la naturaleza general de la invención de modo que otros puedan, aplicando el conocimiento dentro de la experiencia de la técnica (incluyendo el contenido de las referencias citadas aquí), modificar y/o adaptar fácilmente para varias aplicaciones esas modalidades específicas, sin experimentación indebida, sin apartarse del concepto general de la presente invención. Por lo tanto, esas adaptaciones y modificaciones pretenden estar dentro del significado y alcance de las equivalentes de las modalidades descritas, sobre la base de las enseñanzas y guías presentadas aquí. Debe comprenderse que la fraseología o terminología dé la presente es para propósitos de descripción y no de limitación, de modo que la terminología o fraseología de la presente especificación debe ser interpretada por el experto en la técnica a la luz de las enseñanzas y otras presentadas aquí, en combinación el con conocimiento de un experto en la técnica. La invención de esta solicitud ha sido descrita por encima de modalidades genéricas que se consideren específicas. Aunque la invención ha sido expuesta en lo que se cree la modalidad preferida, puede ser seleccionada una amplia variedad de alternativas conocidas por aquellos expertos en la técnica dentro de la descripción genérica. La invención no es limitada de otro modo, excepto por lo gue se expone en las reivindicaciones expuestas a continuación.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Una composición aprestante para fibras de vidrio, caracterizada porque comprende: un componente polimérico formador de película que incluye: un acetato de polivinilo silanado; un acetato de polivinilo epoxidado; y una emulsión de epoxi modificada; al menos un agente de acoplamiento de silano; y uno o más lubricantes.
2. La composición aprestante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente polimérico formador de película tiene una relación de acetato de polivinilo silanado : acetato de polivinilo epoxidado : emulsión de epoxi modificada de 75:25:5.
3. La composición aprestante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente polimérico formador de película tiene una relación de acetato de polivinilo silanada : acetato de polivinilo epoxidado : emulsión de epoxi modificada de 50:25:25.
4. La composición aprestante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente polimérico formador de película tiene una relación de acetato de polivinilo silanado : acetato de polivinilo epoxidado : emulsión de epoxi modificada de 63:18:18.
5. La composición aprestante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende además un agente para ajustar el pH.
6. La composición aprestante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la emulsión epoxi modificada es seleccionada del grupo que consiste de una emulsión de epoxi modificada con amina y una emulsión de éster epoxi.
7. Un producto de fibra de refuerzo que comprende una o más telas de un material de fibra de refuerzo, al menos parcialmente recubierto con una composición aprestante, caracterizado porque comprende: un componente polimérico formador de película que incluye : un acetato de polivinilo silanado; un acetato de polivinilo epoxidado; y una emulsión de epoxi modificada; al menos un agente de acoplamiento de silano; y uno o más lubricantes.
8. El producto de fibra de refuerzo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el componente polimérico formador de película tiene una relación de acetato de polivinilo silanado: acetato de polivinilo epoxidado : emulsión de epoxi modificada de 75:25:5.
9. El producto de fibra de refuerzo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el componente polimérico formador de película tiene una relación de acetato de polivinilo silanado: acetato de polivinilo epoxidado : emulsión de epoxi modificada de 50:25:25.
10. El producto de fibra de refuerzo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el componente polimérico formador de película tiene una relación de acetato de polivinilo silanado : acetato de polivinilo epoxidado : emulsión de epoxi modificada de 63:18:18.
11. El producto de fibra de refuerzo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la emulsión de epoxi modificada es seleccionada del grupo que consiste de una emulsión de epoxi modificada con amina y una emulsión de éster de epoxi.
12. El producto de fibra de refuerzo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la composición aprestante comprende además un agente para ajustar el pH.
13. El producto de fibra de refuerzo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la fibra de refuerzo seleccionada del grupo que consiste de fibra de vidrio, fibra de vidrio modificada, fibra de carbono y fibras poliméricas sintéticas.
14. El producto de fibra de refuerzo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el producto de fibra de refuerzo está en forma de un hilo.
15. Un articulo compuesto reforzado, caracterizado porque comprende una pluralidad de fibras de vidrio aprestadas con una composición aprestante que incluye: un componente polimérico formador de película que incluye : un acetato de polivinilo silanado; un acetato de polivinilo epoxidado; y una emulsión de epoxi modificado; al menos un agente de acoplamiento de silano; y uno o más lubricantes.
16. El artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el componente polimérico formador de película tiene una relación de acetato de polivinilo silanado : acetato de polivinilo epoxidado: emulsión de epoxi modificada seleccionada del grupo que consiste de 75:25:5, 50:25:25 y 63:18:18.
17. El artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la emulsión de epoxi modificada es seleccionada del grupo que consiste de una emulsión de epoxi modificada con amina y una emulsión de éster de epoxi.
18. El artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la composición aprestante comprende además un ajustador de pH.
19. El artículo compuesto de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el artículo compuesto tiene una forma seleccionada del grupo que consiste de una parte de carrocería exterior de un automóvil y una parte de carrocería estructural de un automóvil.
20. Un método para formar un artículo compuesto reforzado que comprende además los pasos de: depositar fibras de vidrio cortadas al menos parcialmente recubiertas con una composición aprestante sobre una primera película polimérica incluyendo la composición aprestante : un componente polimérico formador de película que incluye : un acetato de polivinilo silanado; un acetato de polivinilo epoxidado; y una emulsión de epoxi modificado; al menos un agente de acoplamiento de silano; y uno o más lubricantes; colocar una segunda película polimérica sobre la fibra de vidrio cortada para formar un material emparedado; y moldear el material emparedado en un artículo compuesto reforzado.
21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende además los pasos de: amasar el material emparedado para distribuir de manera sustancialmente uniforme las fibras de vidrio y la primera y segunda películas poliméricas.
22. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el componente polimérico formador de película tiene una relación de acetato de polivínilo silanado: acetato de polivinilo epoxidado : emulsión epoxi modificada seleccionada del grupo que consiste de 75:25:5, 50:25:25 y 63:18:18.
23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la emulsión de epoxi modificado es seleccionado del grupo que consiste de una emulsión de epoxi modificada con amina y una emulsión de éster epoxi.