TWI472498B - 用於玻璃纖維之上漿組合物，經上漿之玻璃纖維，及包含彼等之強化產品 - Google Patents

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Description

用於玻璃纖維之上漿組合物，經上漿之玻璃纖維，及包含彼等之強化產品
本發明係關於用於玻璃纖維之上漿組合物，經上漿之玻璃纖維，及用經上漿之玻璃纖維強化之物品。
本申請案據此根據35 U.S.C. § 119(e)主張2007年11月8日申請之美國臨時專利申請案第61/002,370號之優先權，該案之全文係以引用的方式併入本文中。
通常在玻璃纖維成形後將可用以賦予所需性質之上漿組合物塗覆於玻璃纖維上。如本文中所用，術語"上漿組合物"、"上漿劑"、"黏合劑組合物"、"黏合劑"或"漿料"係指在成形後塗覆於長絲上之塗佈組合物。在一些實施例中，在成形後立即將上漿組合物塗覆於長絲上。上漿組合物可在後續加工步驟中提供保護，諸如纖維經過接觸點之彼等加工步驟，如在將纖維及絲束捲繞於成形卷裝上，將水基或溶劑基上漿組合物乾燥以移除水或溶劑、自一卷裝撚絲至線軸上、傳送以將紗線置於通常用作織物中之經紗之極大卷裝上、在濕潤或乾燥條件下切斷、紡成較大束或絲束群、展開以用作增強物及其他下游製程中。
另外，上漿組合物在複合物及其他產品之製造中在置於強化聚合物基質之纖維上時可起雙重作用。在一些應用中，上漿組合物可提供保護且亦可提供纖維與基質聚合物或樹脂之間的相容性。舉例而言，在一些應用中，呈編織及非編織織物、氈片、粗紗及短切絲束形式之玻璃纖維已與諸如熱固性及熱塑性樹脂之樹脂化合。
本發明之實施例係關於用於玻璃纖維之水性上漿組合物。此外，本發明之實施例另外係關於纖維玻璃絲束，其包含至少一經本發明之水性上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維。經本發明之水性上漿組合物至少部分塗佈之纖維玻璃絲束可用於多種樹脂(包括熱塑性及/或熱固性樹脂)之封裝、浸漬及強化應用中。
本發明之實施例提供一種包含酸-胺組份之水性上漿組合物，該酸-胺組份包含與至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子締合的至少一種胺之分子。
在一些實施例中，酸-胺組份之胺包含一或多種通常用於玻璃纖維之上漿組合物中之胺化學物質，其包括(但不限於)胺基矽烷偶合劑及胺潤滑劑，在一些實施例中，酸-胺組份之胺包含咪唑啉、烷基咪唑啉、乙氧基化胺氧化物、聚胺基脂肪酸衍生物或其混合物。
此外，在一些實施例中，酸-胺組份之含磷酸包含亞磷酸、次磷酸、膦酸、有機磷酸、磷酸或其混合物。另外，在一些實施例中，含硫酸包含磺酸、有機磺酸、亞硫酸氫鹽、亞硫酸、硫酸或其混合物。在一些實施例中，含磷酸或含硫酸可包含Schell等人之美國專利6,207,737(其係以引用的方式併入本文中)中所列之穩定劑的酸形式。
根據本發明之一些實施例，至少一種胺之分子係經由靜電交互作用、共價鍵、偶極交互作用、氫鍵或凡得瓦爾(van der Waals)交互作用或其組合與至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子締合。在一些實施例中，至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子至少部分中和至少一種胺之分子。因此，在一些實施例中，含磷酸及/或含硫酸可輔助控制本發明之水性上漿組合物之pH值。
在本發明之水性上漿組合物之一些實施例中，酸-胺組份包含與至少一種含磷酸及/或含硫酸及至少一種額外酸之分子締合的至少一種胺之分子。在一些實施例中，該至少一種額外酸經選擇以中和未與含磷酸或含硫酸締合之胺分子之胺官能基。在中和未與含磷酸或含硫酸締合之胺官能基時，該至少一種額外酸亦可輔助控制水性上漿組合物之pH值。
在一些實施例中，至少一種額外酸係根據中和胺官能基之能力來選擇且輔助提供水性上漿組合物之所需pH值。在一實施例中，至少一種額外酸包含羧酸。根據一些實施例，羧酸可包含烷酸，其包括(但不限於)甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、硬脂酸或其混合物。在其他實施例中，羧酸可包含不飽和羧酸，諸如芳族羧酸、丙烯酸或其衍生物。在一些實施例中，羧酸可包含脂肪酸或酮酸，諸如丙酮酸及乙醯乙酸。在一些實施例中，至少一種額外酸包含碳酸、抗壞血酸或其混合物。
在另一實施例中，本發明提供一種包含酸-胺基矽烷組份之上漿組合物，該酸-胺基矽烷組份包含與至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子締合的至少一種胺基矽烷之分子。胺基矽烷可包含熟習此項技術者已知之用於上漿組合物中之任何胺基矽烷。在一些實施例中，例如，胺基矽烷可包含胺基丙基三烷氧基矽烷(諸如γ-胺基丙基三甲氧基矽烷及γ-胺基丙基三乙氧基矽烷)、β-胺基乙基三乙氧基矽烷、N-β-胺基乙基胺基-丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基二甲氧基矽烷或其混合物。此外，適於與至少一種胺基矽烷締合之含磷酸及含硫酸與本文中所述一致。
在一些實施例中，酸-胺基矽烷組份包含與至少一種含磷酸及/或含硫酸及至少一種額外酸之分子締合的至少一種胺基矽烷之分子。在一些實施例中，至少一種額外酸包含如本文中所述之羧酸。
在一些實施例中，酸-胺組份(諸如酸-胺基矽烷)可賦予上漿組合物以所需成膜性質以使得上漿組合物中另一成膜組份之量可消除或大體上降低。酸-胺組份可藉由提供包含與至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子的締合至少一種胺之分子的較高分子量化學物質而有助於成膜。
然而，在一些實施例中，本發明之上漿組合物可進一步包含至少一種成膜劑，其補充酸-胺組份所提供之任何成膜特性。在一實施例中，例如，上漿組合物包含至少一種成膜劑及酸-胺組份，該酸-胺組份包含與至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子締合的至少一種胺之分子。
或者，因為酸-胺組份可賦予本發明之上漿組合物以所需成膜特性，所以在一些實施例中本發明之上漿組合物不包含主要充當成膜劑之化學物質。酸-胺組份可藉由提供包含與至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子締合的至少一種胺之分子的較高分子量化學物質而有助於成膜。
在一些實施例中，本發明之上漿組合物可進一步包含一或多種偶合劑、潤滑劑、殺生物劑及/或消泡劑。在偶合劑及/或潤滑劑包含胺官能基之一些實施例中，該等偶合劑及/或潤滑劑為除參與酸-胺組份形成之胺基官能性潤滑劑之任何胺基矽烷以外者。
本發明之一些實施例提供一種纖維玻璃絲束，其包含至少一經本發明上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維。在一些實施例中，本發明之上漿組合物為初次上漿劑。在其他實施例中，本發明之上漿組合物為二次上漿劑。術語"初次上漿劑"係指在形成纖維後立即塗覆於纖維上之上漿組合物。術語"二次上漿劑"係指在塗覆初次上漿劑後塗覆於纖維上之組合物。
在一些實施例中，例如，將包含至少一種成膜劑及酸-胺組份之本發明上漿組合物作為初次上漿劑塗覆於至少一玻璃纖維上。隨後將包含酸-胺組份而不具有另一成膜劑之上漿組合物作為二次上漿劑塗覆於至少一玻璃纖維上。或者，在其他實施例中，例如，將包含酸-胺組份而不具有另一成膜劑之本發明上漿組合物作為初次上漿劑塗覆於至少一玻璃纖維上，且隨後將包含酸-胺組份及至少一種成膜劑之本發明上漿組合物作為二次上漿劑塗覆於至少一玻璃纖維上。
本發明之實施例涵蓋本文中所述之任何上漿組合物作為初次上漿劑或二次上漿劑之用途。在初次上漿劑包含酸-胺組份之一些實施例中，隨後塗覆之二次上漿劑不包含酸-胺組份。此外，在二次上漿劑包含酸-胺組份之一些實施例中，塗覆於玻璃纖維上之初次上漿劑不包含酸-胺組份。
包含至少一經本發明上漿組合物至少部分塗佈之纖維之纖維玻璃絲束的一些實施例可包含連續絲束或短切絲束。此外，根據一些實施例，連續纖維玻璃絲束可捲繞為單一卷裝，諸如成形卷裝或直拉式卷裝(direct draw package)。
在一些實施例中，將複數個包含至少一經本發明上漿組合物至少部分塗佈之纖維之纖維玻璃絲束組合為粗紗。
在另一態樣中，本發明提供纖維玻璃強化之熱塑性或熱固性複合物。在一些實施例中，玻璃纖維強化之熱塑性或熱固性複合物包含熱塑性樹脂或熱固性樹脂及至少一經本發明上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維。如本文中所提供，經本發明上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維可具有任何所需長度。在一些實施例中，經本發明上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維具有適用於長纖維強化應用中之尺寸，包括G-LFT(粒狀-長纖維熱塑性樹脂)及D-LFT(直接-長纖維熱塑性樹脂)。
任何所需熱塑性或熱固性樹脂可與經本發明上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維一起使用。在一些實施例中，用本發明之玻璃纖維強化之熱塑性樹脂可包含：聚烯烴，諸如聚乙烯及聚丙烯；聚醯胺；聚苯醚；聚苯乙烯類；或聚酯，諸如聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)及聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。在一些實施例中，用本發明之玻璃纖維強化之熱固性樹脂包含聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、酚系樹脂及環氧樹脂。
在另一實施例中，本發明提供製造玻璃纖維強化之熱塑性或熱固性複合物的方法。在一實施例中，製造玻璃纖維強化之熱塑性或熱固性複合物的方法包含提供複數個玻璃纖維，用本發明上漿組合物至少部分塗佈該複數個玻璃纖維，且將該複數個經塗佈玻璃纖維安置於熱塑性或熱固性樹脂中。如本文中所提供，玻璃纖維可經組合為連續纖維玻璃絲束。纖維玻璃絲束可經切斷，保持連續或經組合為粗紗以用於強化應用。
該等及其他實施例更詳細描述於下文之實施方式中。
就本說明書之目的而言，除非另外說明，否則本說明書中所用之表示成份量、反應條件等等之所有數字均應理解為在所有情況下均由術語"約"修飾。因此，除非說明與此相反，否則以下說明書中所闡述之數值參數為近似值，其可視試圖藉由本發明獲得之所需性質而改變。最低限度且並非試圖限制申請專利範圍之範疇之等效物原則的應用，至少應根據所報導有效數位之數值且藉由應用普通捨入技術來理解每一數值參數。
儘管闡述本發明之寬泛範疇之數值範圍及參數為近似值，但儘可能精確地報導在特定實例中闡述之數值。然而，任何數值固有地含有由其各別測試量測中存在之標準偏差必然產生之某些誤差。此外，本文中所揭示之所有範圍均應理解為涵蓋其中包含之任何及所有子範圍。舉例而言，"1至10"之所述範圍應視為包括最小值1與最大值10之間(及包括該兩者在內)的任何及所有子範圍；亦即以最小值1或1以上開始(例如1至6.1)且以最大值10或10以下結束(例如5.5至10)之所有子範圍。另外，以"併入本文中"提及之任何參考文獻應理解為以其全文併入。
此外應注意，如本說明書中所用，除非明確且肯定地限於一指示物，否則單數形式"一"及"該"包括複數個指示物。
本發明之一些實施例係關於用於玻璃纖維之新穎上漿組合物。本文中所述之上漿組合物通常係關於水性上漿組合物。本發明之上漿組合物之一些實施例可與包括熱固性樹脂、熱塑性樹脂及/或其他聚合物樹脂之多種樹脂相容。本發明之一些實施例亦係關於經上漿組合物塗佈之纖維玻璃絲束。另外，本發明之一些實施例係關於併有纖維玻璃絲束之產品，諸如纖維強化之聚合物材料。
將大致在本發明在玻璃纖維之製造、組合及塗覆中使用的情形下論述本發明。然而，一般熟習此項技術者應瞭解本發明可用於其他紡織材料之加工中。
本發明之纖維玻璃絲束之一些實施例可具有各種性質。舉例而言，纖維玻璃絲束之一些實施例可經本發明之上漿組合物至少部分塗佈，產生至少部分經塗佈之纖維玻璃絲束，其可與多種樹脂相容，同時顯示可接受之斷裂長絲量、所需耐磨性及/或所需絲束集束性以及其他性質。
在一些實施例中，本發明提供一種包含酸-胺組份之上漿組合物，該酸-胺組份包含與至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子締合的至少一種胺之分子。
在一些實施例中，酸-胺組份之胺包含具有一或多個可用以與含磷酸或含硫酸形成締合之胺基之任何胺。在一些實施例中，胺包含第一胺、第二胺或第三胺或其混合物。
在一些實施例中，酸-胺組份之胺包含一或多種通常用於玻璃纖維之上漿組合物中之胺化學物質，其包括胺基矽烷偶合劑及胺潤滑劑。在一些實施例中，酸-胺組份之胺包含胺基矽烷、咪唑啉、烷基咪唑啉、乙氧基化胺氧化物、聚乙二亞胺、聚胺基脂肪酸衍生物或其混合物。適合胺基矽烷可包含熟習此項技術者已知之用於上漿組合物中之任何胺基矽烷。在一實施例中，例如，胺基矽烷可包含胺基丙基三烷氧基矽烷(諸如γ-胺基丙基三甲氧基矽烷及γ-胺基丙基三乙氧基矽烷)、β-胺基乙基三乙氧基矽烷、N-β-胺基乙基胺基-丙基三甲氧基矽烷，3-胺基丙基二甲氧基矽烷或其混合物。
在一些實施例中，酸-胺組份之酸可包含含磷酸。在一些實施例中，含磷酸之磷原子可處於氧化態3、4或5中之任一者。在其他實施例中，含磷酸之磷原子並不處於最高氧化態5。在一些實施例中，含磷酸包含亞磷酸、次磷酸、低磷酸、膦酸、磷酸或有機磷酸。
適用於本發明之一些實施例中之有機磷酸可包含式(I)之有機磷酸
其中R1 為-烷基、-烯基、-炔基、-環烷基、-環烯基、-雜環基、-芳基或-雜芳基且R2 為-氫、-烷基、-烯基、-炔基、-環烷基、-環烯基、-雜環基、-芳基或-雜芳基。
在另一實施例中，適用於本發明之一些實施例中之有機磷酸可包含式(II)之有機磷酸
其中R3 及R4 係獨立地選自由-氫、-烷基、-烯基、-炔基、-環烷基、-環烯基、-雜環基、-芳基或-雜芳基組成之群。
在一些實施例中，有機磷酸可包含苯基次膦酸、二苯基次膦酸、4-甲氧基苯基膦酸、4-羥基苯基膦酸、4-羥基丁基膦酸、二苯甲基膦酸、苄基膦酸、丁基膦酸、十二基膦酸、十七基膦酸、甲基苄基膦酸、萘基甲基膦酸、十八基膦酸、辛基膦酸、戊基膦酸、苯基膦酸、苯乙烯膦酸或其混合物。
在一些實施例中，酸-胺組份之酸可包括含硫酸。在一些實施例中，含硫酸之硫原子可處於氧化態2、4或6中之任一者。在其他實施例中，含硫酸之硫原子並不處於最高氧化態6。在一實施例中，含硫酸包含磺酸、有機磺酸、亞硫酸氫鹽、亞硫酸，硫酸或其混合物。
在一些實施例中，酸-胺組份包含與至少一種含磷酸及/或含硫酸及至少一種額外酸之分子締合的至少一種胺之分子。在一些實施例中，至少一種額外酸包含如本文中所述之羧酸。
根據本發明之一些實施例，至少一種胺之分子係透過靜電交互作用、共價鍵、氫鍵、偶極交互作用或凡得瓦爾交互作用或其組合與至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子締合。在一實施例中，例如，至少一種胺之分子係如式(III)中所示透過靜電交互作用與至少一種含磷酸之分子締合。
其中R1 至R4 係獨立地選自由-氫、-烷基、-烯基、-炔基、-環烷基、-環烯基、-雜環基、-芳基或-雜芳基組成之群。儘管不希望受限於任何理論，但咸信含磷酸向胺基提供親電子氫離子以中和路易斯酸-鹼(Lewis acid-base)交互作用中之胺基。氫之轉移在胺基之氮上置放正電荷，藉此促進與解離含磷酸形成靜電交互作用。在中和胺官能基之鹼度時，含磷酸及/或含硫酸分子可輔助控制水性上漿組合物之pH值。
在一些實施例中，酸-胺錯合物之胺分子包含用於與含磷酸或含硫酸締合之單一胺官能基。在一些實施例中，胺分子包含用於與一或複數個含磷酸及/或含硫酸分子締合之複數個胺官能基。
在一些實施例中，例如，含磷酸及/或含硫酸分子中和胺分子之大體上所有胺官能基。在其他實施例中，含磷酸及/或含硫酸分子中和胺分子之少於大體上所有胺官能基。
在一些實施例中，本發明之上漿組合物包含化學計量比率之含磷酸及/或含硫酸分子與胺分子。在其他實施例中，本發明之上漿組合物包含非化學計量比率之含磷酸及/或含硫酸分子與胺分子。
在一些實施例中，含磷酸及/或含硫酸分子與胺分子之莫耳比係基於胺分子中存在之胺官能基之莫耳量。在此等實施例中，例如，根據式(IV)來確定含磷酸及/或含硫酸與胺之莫耳比：
在一些實施例中，根據式(IV)確定之莫耳比小於約1。在一些實施例中，根據式(IV)確定之莫耳比小於約0.75或小於約0.5。在一些實施例中，根據式(IV)確定之莫耳比小於約0.25或小於約0.10。在其他實施例中，根據式(IV)確定之莫耳比大於約1。在一實施例中，根據式(IV)確定之莫耳比大於約2或大於約3。
在式(IV)之實施中，例如，胺分子可包含兩個胺官能基。因此，若上漿組合物中提供一莫耳胺分子，則存在兩莫耳胺官能基。此外，若將一莫耳含磷酸添加至包含胺分子之上漿組合物中且未添加任何莫耳數之含硫酸，則式(IV)變為(1+0)/2，其提供含磷酸與胺之莫耳比為0.5。
在一些實施例中，上漿組合物包含以總含固量計至多約100重量%之量的酸-胺組份。在一些實施例中，上漿組合物可包含以總含固量計至多約80重量%之量的酸-胺組份，或在其他實施例中包含以總含固量計至多約60重量%之量的酸-胺組份。在一些實施例中，上漿組合物包含以總含固量計大於約1重量%之量的酸-胺組份。在一些實施例中，上漿組合物包含以總含固量計大於約10重量%之量的酸-胺組份。在一實施例中，上漿組合物包含以總含固量計大於40重量%之量的酸-胺組份。在一些實施例中，上漿組合物可包含可有效賦予上漿組合物以所需性質之任何量之酸-胺組份。
如本文中所述，在一些實施例中，水性上漿組合物之酸-胺組份包含酸-胺基矽烷組份，該酸-胺基矽烷組份包含與至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子締合的至少一種胺基矽烷之分子。至少一種胺基矽烷之分子係藉由靜電交互作用、共價鍵、偶極間交互作用、氫鍵或凡得瓦爾交互作用或其組合與至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子締合。在一些實施例中，在形成酸-胺基矽烷組份時，至少一種胺基矽烷之分子係由至少一種含磷酸及/或含硫酸之分子至少部分中和。在一實施例中，例如，包含穩定劑之酸形式之含磷酸可以與上式(III)中所提供一致之方式至少部分中和胺基矽烷。
市售胺基矽烷之非限制性實例包括A-1100γ-胺基丙基三乙氧基矽烷，A-1120N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷及來自OSi Specialties之A-1100系列之其他胺基官能性矽烷，以及來自Degussa AG(Dusseldorf,Germany)之DYNASYLANAMEO 3-胺基丙基三乙氧基矽烷。
在一些實施例中，本發明之上漿組合物可進一步包含可用以補充酸-胺組份之成膜特性之至少一種成膜劑。在一些實施例中，本發明之上漿組合物可包含複數種成膜劑。可使用與本發明之目標不一致之熟習此項技術者已知的任何成膜劑。在一些實施例中，適合成膜劑(例如)可與一或多種聚合物樹脂相容。
成膜劑之選擇可視待強化之聚合物樹脂而定以增強樹脂與經包含成膜劑之上漿組合物塗佈之玻璃纖維之間的相容性。另外，成膜劑之選擇可視待上漿之纖維類型而定。
眾多成膜劑可用於本發明之各種實施例中。用於本發明之各種實施例中之成膜劑的非限制性實例包含經化學改質之聚烯烴、聚胺基甲酸酯、環氧化物或其混合物或水性分散液。在一些實施例中，成膜劑可包含聚丙烯酸酯、聚酯或聚乙酸乙烯酯。
在一些實施例中，包含經化學改質之聚烯烴之成膜劑係以水性乳液形式提供。術語"經化學改質之聚烯烴"係指非晶形或結晶形之經酸或酸酐改質之聚烯烴，諸如由美國專利第3,416,990號、美國專利第3,437,550號及美國專利第3,483,276號中詳述之方法所製造者，該等專利之每一者係以引用的方式併入本文中。該等聚烯烴、其改質及乳化之論述可見於美國專利第5,130,197號中，該專利係以引用的方式併入本文中。
在本發明之一些實施例中，可用作成膜劑之結晶形羧基化聚丙烯聚合物之一實例為可購自Hercules,Inc.(Bloomington,Del)之HERCOPRIME型樹脂。非晶形羧基化聚丙烯聚合物之一實例為可購自Westlake Chemical Corporation(Longview,TX)之EPOLENEE-43樹脂。另一適合成膜劑材料為以商品名稱Novacer 1841乳液購自Byk-Cera之EPOLENE E-43樹脂之水性乳液。購自Chemical Corporation of America之CHEMCOR 43C30非晶形羧基化聚丙烯水性乳液為適用於一些實施例中之成膜劑的另一實例。在一些實施例中適用作成膜劑之水性聚烯烴乳液之另一市售形式為以商品名稱Protolube RL-5440聚丙烯乳液銷售之來自National Starch,Procter Division之羧基化非晶形聚丙烯。另一適合成膜劑為以Neoxil 605商品名稱購自DSM,B.V.(荷蘭)之高分子量順丁烯二酸酐接枝之聚丙烯乳液的水性乳液。
一些實施例之適合成膜劑包含聚胺基甲酸酯。在一些實施例中，聚胺基甲酸酯成膜材料適用於聚醯胺樹脂強化應用。在一些實施例中，聚胺基甲酸酯成膜組合物係以水性分散液形式提供，諸如Crompton Corporation-Uniroyal Chemical所提供之WITCOBOND系列，其包括(但不限於)WITCOBONDW-290H及WITCOBONDW-296。市售聚胺基甲酸酯水性分散液之其他實例包含Reichhold Chemical Company之Aquathane 516及Hydrosize Technologies,Inc.之Hydrosize U2-01。
在一些實施例中，聚胺基甲酸酯成膜劑包含藉由有機異氰酸酯或聚異氰酸酯與有機聚羥基化化合物或羥基封端聚醚或聚酯聚合物之間的反應所形成之聚胺基甲酸酯聚合物之水溶液。在一些實施例中，聚胺基甲酸酯分散液可含有交聯基團。
適合聚胺基甲酸酯之另一實例為來自Bayer Chemical之聚醚-聚胺基甲酸酯NAJ-1037之水性乳液。此外，聚胺基甲酸酯可為包含聚胺基甲酸酯與封端型異氰酸酯之分散液的一部分。舉例而言，下列聚胺基甲酸酯/封端型異氰酸酯乳液可適用於本發明之上漿組合物中：WITCOBOND 60X(Crompton)、Baybond 403(Bayer)、Baybond PU-130(Bayer)、Baybond XP-7055 (Bayer)、Nopco D641(Henkel)，Neoxil 6158(DSM)及Vestanat EP-DS-1205(Degussa)。
在本發明之一些實施例中，至少一種成膜劑可包含環氧化物組合物。在一些實施例中，環氧化物成膜材料適用於聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯二甲酸丁二酯強化應用中。根據一些實施例，用作成膜劑之適合環氧化物組合物包含購自Hexion Specialty Chemicals(Columbus,Ohio)之EPON環氧化物及EPI-REZ環氧化物。
在一些實施例中，本發明之上漿組合物包含以總含固量計至多約85重量%之量的至少一種成膜劑。在其他實施例中，上漿組合物包含以總含固量計至多約75重量%之量的至少一種成膜劑。在一些實施例中，上漿組合物包含以總含固量計至多約60重量%之量的至少一種成膜劑。在一些實施例中，上漿組合物包含以總含固量計至多約50重量%之量的至少一種成膜劑。在另一實施例中，上漿組合物包含以總含固量計大於約5重量%之量的至少一種成膜劑。
除參與酸-胺組份形成之任何胺基官能性偶合劑外，本發明之上漿組合物之一些實施例進一步包含一或多種非胺基官能性偶合劑。非胺基官能性偶合劑之非限制性實例包含γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、乙烯基-三甲氧基矽烷、乙烯基-三乙氧基矽烷、烯丙基-三甲氧基矽烷、巰基丙基三甲氧基矽烷、巰基丙基三乙氧基矽烷、縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、4,5-環氧基環己基-乙基三甲氧基矽烷、氯丙基三甲氧基矽烷及氯丙基三乙氧基矽烷。
本發明之上漿組合物之非限制性實施例亦可包含複數種偶合劑，其中有一些可參與酸-胺組份之形成且其他不參與酸-胺組份之形成。使用多種偶合劑可有利地產生與多種樹脂(包括熱固性樹脂、熱塑性樹脂及其他樹脂)相容之上漿組合物。本發明之上漿組合物中所用之各偶合劑的量及類型可基於樹脂相容性、對纖維玻璃絲束性質(例如，較低斷裂長絲量、耐磨性、絲束集束性及絲束摩擦力)之影響及與上漿組合物之其他組份之相容性進行選擇。
在一些實施例中，本發明之上漿組合物包含以總含固量計至多約40重量%之量的至少一種偶合劑。在另一實施例中，上漿組合物包含以總含固量計至多約25重量%或至多約15重量%之量的至少一種偶合劑。在一些實施例中，上漿組合物包含以總含固量計至多約10重量%或至多約5重量%之量的至少一種偶合劑。在其他實施例中，上漿組合物包含以總含固量計至多約3重量%或至多約1重量%之量的至少一種偶合劑。前述量對應於上漿組合物中不參與酸-胺組份之形成的偶合劑。
在一實施例中，本發明之上漿組合物不包含偶合劑。
在一些實施例中，本發明之上漿組合物可進一步包含至少一種潤滑劑。可使用與本發明之目標不一致之熟習此項技術者已知的任何潤滑劑。潤滑劑可用於(例如)本發明之上漿組合物中以輔助內部潤滑(例如，纖維與纖維之間的磨損)且輔助外部潤滑(例如，玻璃與接觸點之間的磨損)。在一些實施例中，至少一種潤滑劑可包含至少一種陽離子潤滑劑。在其他實施例中，至少一種潤滑劑可包含至少一種非離子潤滑劑。在另一實施例中，至少一種潤滑劑可包含至少一種陽離子潤滑劑及至少一種非離子潤滑劑。
陽離子潤滑劑可用於本發明之實施例中(例如)以輔助內部潤滑，諸如藉由降低長絲與長絲之間或玻璃與玻璃之間的磨損。一般而言，熟習此項技術者已知之大多數陽離子潤滑劑可用於本發明之實施例中。適用於本發明之上漿組合物中之陽離子潤滑劑的非限制性實例包括具有胺基之潤滑劑、具有乙氧基化胺氧化物之潤滑劑及具有乙氧基化脂肪醯胺之潤滑劑。具有胺基之潤滑劑之非限制性實例為經改質之聚乙二亞胺，例如EMERY 6717，其為購自Pulcra Chemicals(Charlotte,NC)之部分醯胺化聚乙二亞胺。適用於本發明之實施例中之陽離子潤滑劑的另一實例為ALUBRASPIN 226，其為購自BASF Corp.(Parsippany,New Jersey)之部分醯胺化聚乙二亞胺。
在一些實施例中，潤滑劑包含分枝羧酸共聚物之一或多種偏酯。該偏酯及其衍生物為具有烴及乙氧基化酯側鏈之聚合物。分枝羧酸共聚物之適合偏酯之市售形式為來自Akzo Chemie America(Chicago,Illinois)之商品名稱為Ketjenlube 522偏酯之偏酯(先前作為DAPRALGE 202偏酯銷售)。
在一些實施例中，非離子潤滑劑包含至少一種蠟。適用於本發明中之蠟之實例包括聚乙烯蠟、石蠟、聚丙烯蠟、微晶蠟及該等蠟之氧化衍生物。適用於本發明中之聚乙烯之一實例為Protolube HD-A，其為購自Bayer Corporation(Pittsburgh,Pa)之高密度聚乙烯蠟。適用於本發明之實施例中之石蠟的實例為Elon PW，其為購自Elon Specialties(Concord,N.C.)之石蠟乳液。
如本文中所提供，在一些實施例中，包含一或多個胺官能基之潤滑劑可參與酸-胺組份之形成。
在一些實施例中，上漿組合物包含以總含固量計至多約10重量%之量的至少一種潤滑劑。在另一實施例中，上漿組合物包含以總含固量計至多約5重量%之量的至少一種潤滑劑。在另一實施例中，上漿組合物包含以總含固量計小於約1重量%之量的至少一種潤滑劑。在一些實施例中，上漿組合物包含以總含固量計至少1重量%之量的至少一種潤滑劑。前述量對應於上漿組合物中不參與酸-胺組份之形成的潤滑劑。
在一些實施例中，本發明之上漿組合物可進一步包含至少一種殺生物劑。殺生物劑可作為預防性措施添加以排除與酵母、黴菌、好氧細菌及其他生物製品相關之潛在問題。熟習此項技術者已知之用於控制玻璃纖維之上漿組合物中有機物生長之任何殺生物劑通常可用於本發明之上漿組合物之實施例中。可用於本發明中之殺生物劑之非限制性實例包括有機錫殺生物劑、硫氰酸亞甲酯(methylene thiocyanate)殺生物劑、硝基-殺生物劑及氯化及溴化化合物。適用於本發明上漿組合物之實施例中之市售殺生物劑的非限制性實例為來自Dow Chemical之Bioban BP-30或來自Schulke and Mayr之ParmetolDF35。
在一些實施例中，本發明之上漿組合物具有在約5.0至約10.5之範圍內之pH值。在其他實施例中，本發明之上漿組合物具有在約6.0至約8.0之範圍內之pH值。在一些實施例中，本發明之上漿組合物可具有小於約5.0或大於約10.5之pH值。在一些實施例中，上漿組合物之pH值經調節以處於前述任一pH值範圍中。
本發明之一些實施例提供一種纖維玻璃絲束，其包含至少一經本發明上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維。在一些實施例中，本發明之上漿組合物為初次上漿組合物。
在一些實施例中，例如，將包含至少一種成膜劑及至少一種酸-胺組份之本發明上漿組合物作為初次上漿組合物塗覆於至少一玻璃纖維上。隨後將包含酸-胺組份、但不具有另一成膜劑之上漿組合物作為二次上漿組合物塗覆於該至少一玻璃纖維上。或者，在其他實施例中，例如，將包含酸-胺組份、但不具有另一成膜劑之本發明上漿組合物作為初次上漿劑塗覆於至少一玻璃纖維上，且隨後將包含酸-胺組份及至少一種成膜劑之本發明上漿組合物作為二次上漿劑塗覆於該至少一玻璃纖維上。
在一些實施例中，包含至少一經本發明上漿組合物至少部分塗佈之纖維之纖維玻璃絲束可包含短切絲束。在一些實施例中，短切纖維玻璃絲束可具有在約3mm至約25mm之範圍內之長度。在其他實施例中，短切纖維玻璃絲束可具有在約5mm至約25mm之範圍內之長度。在另一實施例中，短切纖維玻璃絲束具有小於約5mm或大於約25mm之長度。
包含至少一經本發明上漿組合物至少部分塗佈之纖維之纖維玻璃絲束的一些實施例可包含連續絲束。此外，根據一些實施例，連續纖維玻璃絲束可捲繞為單一卷裝，諸如成形卷裝或直拉式卷裝。在一些實施例中，複數個包含至少一經本發明上漿組合物至少部分塗佈之纖維之纖維玻璃絲束經組合為粗紗。
一般熟習此項技術者將認識到在眾多玻璃纖維之製造、組合及塗覆中可實施本發明。可使用與本發明之目標不一致之熟習此項技術者已知的任何玻璃纖維。
可藉由熟習此項技術者已知之適合方法將本發明之上漿組合物塗覆於玻璃纖維上，該等方法諸如(但不限於)藉由使玻璃纖維與靜態或動態施料器(諸如滾筒或帶式施料器)接觸，或藉由噴霧，或藉由其他方式。可根據待使用之塗覆方式、待上漿之玻璃纖維之特性及經上漿之玻璃纖維之預期用途所需的乾燥上漿塗料之重量在寬泛範圍內調節上漿組合物中非揮發性組份之總濃度。在一些實施例中，可在纖維之成形操作中將上漿組合物塗覆於玻璃纖維上。
纖維玻璃上之上漿組合物之量可以"燃燒減量(loss on ignition)"或"LOI"量測。如本文中所用，術語"燃燒減量"或"LOI"意謂如由方程式1所確定之纖維玻璃上存在之乾燥上漿組合物的重量%：
LOI=100×[(W乾燥 -W裸 )/W乾燥 ]　(方程式1)
其中W乾燥 為在烘箱中在220℉(約104℃)下乾燥60分鐘後纖維玻璃之重量加塗層之重量，且W裸 為在將纖維玻璃在烘箱中在1150℉(約621℃)下加熱20分鐘且在乾燥器中冷卻至室溫後裸纖維玻璃之重量。
在一些實施例中，本發明之纖維玻璃絲束具有在約0.05至約1.5之範圍內之LOI。在另一實施例中，本發明之纖維玻璃絲束具有在約0.1至約0.5之範圍內之LOI。在另一實施例中，本發明之纖維玻璃絲束具有約0.4之LOI。
本發明之一些實施例係關於玻璃纖維強化之熱塑性或熱固性複合物。在一些實施例中，玻璃纖維強化之熱塑性或熱固性複合物包含熱塑性或熱固性樹脂及至少一經本發明上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維。在一些實施例中，用本發明之玻璃纖維強化之熱塑性樹脂包含：聚烯烴，諸如聚乙烯及聚丙烯；聚醯胺；聚苯醚；聚苯乙烯類；或聚酯，諸如聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)及聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。在一些實施例中，用本發明之玻璃纖維強化之熱固性樹脂包含聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、酚系樹脂及環氧樹脂。
在熟習此項技術者已知之任何模製方法中，可利用短切絲束、連續絲束或其混合物，使用玻璃纖維來強化聚合物基質。舉例而言，可將短切纖維絲束與基質聚合物樹脂熔體混合。隨後可將複合物熔體模製以製造聚合物零件或成形裝置。在一些實施例中，將玻璃纖維與基質聚合物樹脂混合成乾燥粉末混合物。
經本發明上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維可具有任何所需長度。在一些實施例中，經本發明上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維具有適用於長纖維強化應用中之尺寸，包括G-LFT(粒狀-長纖維熱塑性樹脂)及D-LFT(直接-長纖維熱塑性樹脂)。在纖維強化之熱塑性複合物之一些實施例中，玻璃纖維具有在約5至50之範圍內之縱橫比。如本文中所用，"縱橫比"係指玻璃纖維之長度除以玻璃纖維直徑。在一些實施例中，經本發明上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維具有至少100或至少200之縱橫比。
在一些實施例中，纖維強化之熱塑性或熱固性複合物包含任何所需量之經本發明上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維。在一實施例中，複數個玻璃纖維可以佔複合物至多約90重量%之量存在。在另一實施例中，該複數個玻璃纖維係以佔複合物至多約80重量%之量存在。在一些實施例中，該複數個玻璃纖維係以佔複合物至多約65重量%之量存在。在一些實施例中，該複數個玻璃纖維係以佔複合物大於約10重量%之量存在。在一些實施例中，該複數個玻璃纖維係以佔複合物大於約20重量%之量存在。在另一實施例中，該複數個玻璃纖維係以佔複合物大於約30重量%之量存在。
本發明之實施例亦提供製造玻璃纖維強化之熱塑性或熱固性複合物之方法。在一實施例中，製造玻璃纖維強化之熱塑性或熱固性複合物的方法包含提供複數個玻璃纖維，用本發明上漿組合物至少部分塗佈該複數個玻璃纖維，及將該複數個經塗佈玻璃纖維安置於熱塑性或熱固性樹脂中。如本文中所提供，玻璃纖維可經組合為連續纖維玻璃絲束，纖維玻璃絲束可經切斷，保持連續或經組合為粗紗以用於熱塑性樹脂或熱固性樹脂強化應用。
現將在下列特定、非限制性實例中說明本發明之一些例示性實施例。
實例1
根據下列配方來製備本發明之上漿組合物之非限制性實施例：
藉由以下步驟來製備實例1之上漿組合物：向一具有攪拌器之主混合槽中提供約7公升去礦物質水。將指定量之乙酸添加至該主混合槽中，且將所得溶液攪拌5分鐘。在攪拌後，將指定量之胺基矽烷添加至主混合槽中，且將所得溶液攪拌10分鐘。隨後將指定量之次磷酸添加至主混合槽中，且將所得溶液攪拌10分鐘。向主混合槽中添加次磷酸促使形成包含胺基矽烷及次磷酸之酸-胺組份。
隨後在攪拌下將指定量之成膜劑添加至混合槽中。將熱水添加至一預混合槽中，且將指定量潤滑劑添加至該預混合槽中。隨後將所得混合物攪拌10分鐘以分散該潤滑劑。隨後將潤滑劑分散液添加至主混合槽中。將指定量之殺生物劑添加至主混合槽中，且添加去礦物質水以將調配物補足20公升。所製備之上漿組合物具有約7.5之pH值。
實例2
根據下列配方來製備本發明之上漿組合物之非限制性實施例：
藉由以下步驟來製備實例2之上漿組合物：向一具有攪拌器之主混合槽中提供約7公升去礦物質水。將指定量之乙酸添加至該主混合槽中，且將所得溶液攪拌5分鐘。在攪拌後，將指定量之胺基矽烷添加至主混合槽中，且將所得溶液攪拌10分鐘。隨後將指定量之次磷酸添加至主混合槽中，且將所得溶液攪拌10分鐘。向主混合槽中添加次磷酸促使形成如本文中所提供之包含胺基矽烷及次磷酸之酸-胺組份。
隨後在攪拌下將指定量之成膜劑添加至混合槽中。
將熱水添加至一預混合槽中且將指定量之潤滑劑添加至該預混合槽中。隨後將所得混合物攪拌10分鐘以分散該潤滑劑。隨後將潤滑劑分散液添加至主混合槽中。將指定量之殺生物劑添加至主混合槽中，且添加去礦物質水以將調配物補足至20公升。所製備之上漿組合物具有約7.5之pH值。
實例3
根據下列配方來製備本發明之上漿組合物之非限制性實施例：
藉由以下步驟來製備實例3之上漿組合物：向一具有攪拌器之主混合槽中提供約7公升去礦物質水。將指定量之乙酸添加至該主混合槽中，且將所得溶液攪拌5分鐘。在攪拌後，將指定量之胺基矽烷添加至主混合槽中，且將所得溶液攪拌10分鐘。隨後將指定量之次磷酸添加至主混合槽中，且將所得溶液攪拌10分鐘。向主混合槽中添加次磷酸促使形成如本文中所提供之包含胺基矽烷及次磷酸之酸-胺組份。
隨後在攪拌下將指定量之成膜劑添加至混合槽中。
將熱水添加至一預混合槽中且將指定量之潤滑劑添加至該預混合槽中。隨後將所得混合物攪拌10分鐘以分散該潤滑劑。隨後將潤滑劑分散液添加至主混合槽中。將指定量之殺生物劑添加至主混合槽中，且添加去礦物質水以將調配物補足20公升。所製備之上漿組合物具有約7.5之pH值。
實例4
根據實例1之方案來製備具有配方A及B之本發明上漿組合物之非限制性實施例。上漿組合物A及B之每一者包括包含次磷酸之含磷酸，使得形成包含胺基矽烷及次磷酸之酸-胺組份。
根據實例1之方案來製備具有配方C，D及E之比較性上漿組合物。該等比較性上漿組合物不包括用於形成酸-胺組份之含磷酸或含硫酸。在上漿組合物D及E中，用酸式鹽(獲自Transmare,B.V.(荷蘭)之次磷酸鈉)來替代次磷酸組份。上漿組合物C不具有除乙酸外之酸內含物。
使用上漿施料器將上漿組合物A至少部分塗覆於連續纖維玻璃長絲上。將該等纖維玻璃長絲聚集為絲束且將該等絲束組合為連續粗紗。隨後將該粗紗在捲繞機上捲繞為成形卷裝且使用習知技術進行乾燥。對上漿組合物B-E之每一者獨立地重複前述塗覆、組合、捲繞及乾燥製程以產生各上漿組合物之粗紗之獨立成形卷裝。
根據以下方法測試包含經上漿組合物A至少部分塗佈之玻璃纖維長絲之連續粗紗的斷裂長絲(飛絲(fly))抵抗性。將連續粗紗連接至一捲繞鼓上且在一飛絲盒中拉伸越過五個拉力桿歷時足以將約0.5kg至約1kg連續粗紗拉伸越過該等桿之時期。由拉伸粗紗越過拉力桿而產生之任何斷裂長絲為該飛絲盒捕獲。在拉伸完成時，將飛絲盒中所收集之斷裂長絲稱重。此外，亦稱量拉伸越過五個拉力桿之連續粗紗之長度。隨後根據式(V)來測定飛絲值：
[(斷裂長絲之重量)/(拉伸粗紗之重量)]×1000mg/kg　(V)
對對應於上漿組合物B-E之各成形卷裝之連續粗紗獨立地重複前述飛絲測試方法。飛絲測試之結果提供於表I中。
如表I中所提供，與上漿組合物C-E之連續粗紗相比，包含經包含酸-胺組份之上漿組合物A或B至少部分塗佈之玻璃纖維的連續粗紗在飛絲測試中顯示較小數量級之斷裂長絲。上漿組合物A及B之斷裂長絲數目之減少提供以下暗示：該等上漿組合物在纖維表面上充分展布以在測試過程期間賦予纖維以保護。包含酸-胺組份之上漿組合物A及B之所需展布性質可歸因於該酸-胺組份之成膜性質。包含經上漿組合物D或E至少部分塗佈之玻璃纖維之連續粗紗顯示顯著更高數目之斷裂長絲。因為使用含磷酸之鹽來製備上漿組合物D及E，所以該等上漿組合物不含酸-胺組份。
實例5
根據實例1之方案來製備具有配方F-K之本發明上漿組合物之非限制性實施例。上漿組合物F-K之每一者包括包含次磷酸之含磷酸，使得形成包含胺基矽烷及次磷酸之酸-胺組份。
根據實例1之方案來製備具有配方L-Q之比較性上漿組合物。該等比較性上漿組合物不包括用於形成酸-胺組份之含磷酸或含硫酸。在上漿組合物L-Q中，用酸式鹽(獲自Transmare,B.V.(荷蘭)之次磷酸鈉)來替代次磷酸組份。
使用上漿施料器將上漿組合物F塗覆於連續纖維玻璃長絲上，且將該等連續纖維玻璃長絲聚集為絲束。隨後將連續纖維玻璃絲束切成4.5mm纖維玻璃絲束且根據標準技術進行乾燥，對上漿組合物G-Q之每一者重複前述塗覆，聚集、短切及乾燥製程以製造對應於各上漿組合物G-Q之短切纖維玻璃絲束。
隨後根據以下程序測試各上漿組合物F-Q之短切纖維玻璃絲束對絨毛形成之抵抗性。將120g短切絲束稱入一置有抗靜電布之第一鋼杯中。將120g短切絲束稱入一置有第二抗靜電布之第二鋼杯中。將兩個含有短切纖維玻璃絲束之鋼杯緊固於一由Red Devil Equipment Company(Plymouth,Minnesota)製造之震盪器上且進行6分鐘震盪。在震盪後，將該第一鋼杯之短切纖維玻璃絲束篩分以分離由震盪處理而產生之任何絨毛。將所有絨毛稱重。另外將該第二鋼杯之短切纖維玻璃絲束篩分且將所得所有絨毛稱重。藉由將絨毛重量除以120g且將所得值乘以100來計算各鋼杯之短切纖維玻璃絲束之絨毛%。隨後將第一鋼杯及第二鋼杯之短切纖維玻璃絲束之絨毛%取平均值以產生最終絨毛%值。
使各上漿組合物F-Q之短切纖維玻璃絲束完成絨毛測試。絨毛測試之結果提供於表II中。
如表II中所示，包含經包含酸-胺組份之本發明上漿組合物(F-K)至少部分塗佈之玻璃纖維的短切纖維玻璃絲束顯示比不含酸-胺組份之上漿組合物小之數量級的絨毛%，且在一些情況下小兩個數量級。
上漿組合物F-K之絨毛%之降低提供以下暗示：該等上漿組合物在纖維表面上充分展布以改良短切纖維玻璃絲束之集束性。包含酸-胺組份之上漿組合物F-K之所需展布性質可歸因於該酸-胺組份之成膜性質。包含經上漿組合物L-Q之一至少部分塗佈之玻璃纖維的短切纖維玻璃絲束顯示顯著較高之絨毛%。因為使用含磷酸之鹽來製備上漿組合物L-Q，所以該等上漿組合物不含酸-胺組份。
本發明之實施例可顯示之所需特徵可包括(但不限於)：提供包含具有有利成膜性質之酸-胺組份之上漿組合物，藉此消除或降低上漿組合物中成膜劑之量，及提供經此等上漿組合物塗佈之纖維玻璃絲束，其在加工條件期間可顯示減少數目之斷裂長絲及絨毛。
已在本發明之各種目標之實現中描述本發明之各種實施例。應認識到該等實施例對於本發明之原則僅為說明性的。在不悖離本發明之精神及範疇之情況下，熟習此項技術者將易於想到對本發明之眾多更改及修改。

Claims (34)

  1. 一種用於玻璃纖維之水性上漿組合物，其包含：酸-胺組份，該酸-胺組份包含與至少一種含磷酸或含硫酸之分子締合的至少一種第一胺之分子，其中該至少一種胺之分子與該至少一種含磷酸或含硫酸之分子經路易斯酸鹼交互作用締合，其中於該含磷酸中之磷原子的氧化態低於5，且其中該上漿組合物實質上不含鹼金屬鹽。
  2. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該至少一種含磷酸或含硫酸與該胺之莫耳比小於約1。
  3. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該至少一種含磷酸或含硫酸與該胺之莫耳比小於約0.75。
  4. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該至少一種含磷酸或含硫酸與該胺之莫耳比小於約0.5。
  5. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該至少一種胺包含胺基矽烷、咪唑啉、烷基咪唑啉、乙氧基化胺氧化物或聚胺基脂肪酸衍生物或其混合物。
  6. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該含磷酸包含亞磷酸、次磷酸、膦酸、有機磷酸或其混合物。
  7. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該含磷酸包含式(I)化合物： 其中R1 為-烷基、-烯基、-炔基、-環烷基、-環烯基、-雜 環基、-芳基或-雜芳基且R2 為-氫、-烷基、-烯基、-炔基、-環烷基、-環烯基、-雜環基、-芳基或-雜芳基。
  8. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該含磷酸包含式(II)化合物： 其中R3 及R4 係獨立地選自由-氫、-烷基、-烯基、-炔基、-環烷基、-環烯基、-雜環基、-芳基或-雜芳基組成之群。
  9. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該至少一種含硫酸包含磺酸、有機磺酸、亞硫酸氫鹽或亞硫酸或其混合物。
  10. 如請求項1之水性上漿組合物，其中以總含固量計，該酸-胺組份係以佔該上漿組合物至多約100重量%之量存在。
  11. 如請求項1之水性上漿組合物，其進一步包含至少一種額外酸。
  12. 如請求項11之水性上漿組合物，其中該至少一種額外酸包含羧酸。
  13. 如請求項12之水性上漿組合物，其中該羧酸包含甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸或硬脂酸或其混合物。
  14. 如請求項1之水性上漿組合物，其進一步包含至少一種成膜劑。
  15. 如請求項1之水性上漿組合物，其進一步包含至少一種偶合劑。
  16. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該含磷酸之磷原子不處於氧化態5。
  17. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該含硫酸之硫原子不處於氧化態6。
  18. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該上漿組合物為初次上漿組合物。
  19. 如請求項1之水性上漿組合物，其中該上漿組合物為二次上漿組合物。
  20. 一種用於玻璃纖維之水性上漿組合物，其包含：酸-胺基矽烷組份，該酸-胺基矽烷組份包含與至少一種如(I)式之含磷酸或含硫酸之分子締合的至少一種胺基矽烷之分子： 其中R1 為-烷基、-烯基、-炔基、-環烷基、-環烯基、-雜環基、-芳基或-雜芳基且R2 為-氫、-烷基、-烯基、-炔基、-環烷基、-環烯基、-雜環基、-芳基或-雜芳基；其中胺基矽烷包含一種第一胺，且其中該上漿組合物實質上不含鹼金屬鹽。
  21. 如請求項20之水性上漿組合物，其中該至少一種胺基矽烷包含γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、β-胺基乙基三乙氧基矽烷、N-β-胺基乙基胺基-丙 基三甲氧基矽烷或3-胺基丙基二甲氧基矽烷或其混合物。
  22. 如請求項20或21之水性上漿組合物，其中該至少一種含磷酸或含硫酸與該胺基矽烷之莫耳比小於約1。
  23. 如請求項20或21之水性上漿組合物，其中該至少一種含磷酸或含硫酸與該胺基矽烷之莫耳比小於約0.75。
  24. 如請求項20或21之水性上漿組合物，其中該至少一種含磷酸或含硫酸與該胺基矽烷之莫耳比小於約0.5。
  25. 如請求項20或21之水性上漿組合物，其進一步包含至少一種額外酸。
  26. 如請求項25之水性上漿組合物，其中該至少一種額外酸包含羧酸。
  27. 一種纖維玻璃絲束，其包含：至少一經包含酸-胺組份之水性上漿組合物至少部分塗佈之玻璃纖維，該酸-胺組份包含與至少一種含磷酸或含硫酸之分子締合的至少一種第一胺之分子，其中該至少一種胺之分子與該至少一種含磷酸或含硫酸之分子經路易斯酸鹼交互作用締合，其中於該至少一種含磷酸中之磷原子的氧化態低於5，且其中該上漿組合物實質上不含鹼金屬鹽。
  28. 一種複合材料，其包含：聚合物樹脂；及安置於該聚合物樹脂中之複數個玻璃纖維，其中該複數個玻璃纖維中之至少一者經如請求項1或20之水性上 漿組合物至少部分塗佈。
  29. 如請求項28之複合材料，其中該複數個玻璃纖維係以佔該複合材料至多約90重量%之量存在。
  30. 如請求項28之複合材料，其中該聚合物樹脂包含熱塑性樹脂。
  31. 如請求項30之複合材料，其中該熱塑性樹脂包含聚烯烴、聚醯胺、聚苯乙烯、聚苯醚、聚酯或其共聚物或混合物。
  32. 如請求項28之複合材料，其中該聚合物樹脂包含熱固性樹脂。
  33. 如請求項32之複合材料，其中該熱固性樹脂包含聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯亞胺、聚酚、環氧樹脂或其共聚物或混合物。
  34. 一種製造複合材料之方法，其包含：將複數個經塗佈之玻璃纖維安置於聚合物樹脂中，其中該複數個玻璃纖維中之至少一者經如請求項1或20之水性上漿組合物至少部分塗佈。
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