JPS5836950A - ガラス繊維処理用水性組成物およびそれで処理されたガラス繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラス繊維ストランドマットを製造する際に、前もって
ガラス繊維ストランドを処理するのに用いる水性組成物
に関し、さらには該組成物で処理されたガラス繊維に関
する。さらに詳しくは、本発明は良好なスタンピング成
形性を有する補強高分子複合材料を製造するため、それ
に用いるガラス繊維を前もって処理するための水性組成
物およびそれで処理されたガラス繊維に関する。

ガラス繊維はガラス溶融一のプッシュにある細いオリフ
ィスから押出される溶融ガラスフィラメントを迅速に細
（引き伸ばすことくよって製造されており、その製造工
程の間に集められてストランドとされる。これらのガラ
ス繊維ストランドは連続した状態または切断された状態
で熱可塑性高分子材料の補強に用いられてしする。

さらにそれら連続ストランドまたは切断ストランドはガ
ラス繊維ストランドマットを製造するのに用いられ、該
マットも熱可塑性高分子材料の補強に用いられる。

切断ガラス繊維ストランド、連続ガラス繊維ストランド
またはそれらのマットを用いて熱可塑性高分子材料の補
強を行なうばあい、ガラス繊維表面と高分子基材間が効
果的に結合していないために、それらの接着性がわるく
なり、応力か加えられる仁とによってそれらが互いに離
脱してしまうことがある。従来からこの接着性の問題を
解決するために、特定の化学物質を配合したサイジング
組成物でガラス繊維を処理することが行なわれてきてい
る。該サイジング組成物による処理は、ガラス繊維がブ
ッシングにある細いオリフィスから押出され、ついで引
き伸ばされるときに行なわれ、そののち処理されたガラ
ス繊維は集められてストランドとされ、切断されたガラ
ス繊維ストランドまたは連続するガラス繊維ストランド
とされる。該サイジング組成物は繊維同土間の摩滅から
ガラス繊維を保護し、かつ前記ガラス製品（連続ストラ
ンド、切断ストランド、ストランドマット）と高分子基
材の接着性を向上させている。従来から用いられてきて
いるサイジング組成物としてと（に典型的なものはフィ
ルム形成剤、結合剤および潤滑剤を有する水性組成物で
ある。

該水性組成物の乾燥残渣を有するガラス繊維ストランド
が切断ストランドまたは連続ストランドの状態で高分子
材料補強用ガラス繊維ストランドマットの製造に用いら
れるばあい、製造されたマットは、高分子材料をよ（浸
透させる性質を有するものであることが重要である。ま
た該マットは高分子材料の硬化またはサイズ剤中の化学
物質と高分子材料との間の硬化が都合よ（生ずるもので
なければならない。ざらには該マットは、硬化前に該マ
ットと熱可塑性高分子材料との複合物かスタンピング加
工に用いる型を均一に滴たすことやスタンピング成形さ
れた製品中での空隙発生が少ないことなどが可能となる
ような程度の流動性を有するものでなければならない。

当該技術分野における従来公知の水性組成物の乾燥残渣
を有するガラス繊維ストランドから製造されるマットは
、畝上の要求をすべて満足している。ものとはいい難い
。

切断ガラス繊維ストランドを用いて熱可塑性ポリマーを
補強する際に用いる水性組成物が米国特許第５，８８２
，０６８号明細書（発明者スワルッ］に開示されている
。その水性組成物はポリオレフィンエマルジョン２〜３
０％（重量％、以下同様）、カップリング剤０．０１〜
２．５襲および残り量の水からなるものである。

また、ほかの水性組成物例としては、テムプルの発明に
よる米国特許＄　３，８４９，１４８号明細書に開示さ
れている水性サイジング組成物があげられ、それはとく
にポリオレフィン類の補強に用いる処理ガラス繊維スト
ランドの製造に用いられる。またそのサイジング組成物
は結合剤、熱に安定な有機過酸化物、非イオン系界面活
性剤、潤滑剤および水からなっている。該組成物には、
フィルム形成剤を加えることも可能であるということも
開示されている。

さらにまた、米国特許出願第９４５，２７５号（特許出
願人：テムプル、本出穎人（ビーピージー・インダスト
リーズ・インコーホレーテッド）に瞳渡済み）明細書に
は、ポリオレフィン類補強用ガラス繊維ストランドの処
理に用いられるサイジング組成物か開示されており、そ
れは結合剤、安定化剤、潤滑剤（たとえばマレオネート
化された非晶質ポリプロピレンのエマルジョンなどン、
非交叉結合性のフィルム形成剤、軟化剤、界面活性剤お
よび水からなっている。

と（に後者２つの明細書に開示されている水性サイジン
グ組成物の乾燥残渣を有するガラス繊維ストランドは、
ニードリングされ、連続ガラス繊維ストランドマットの
形で高分子基材の補強に用いられている。かかるニード
リング操作は、かざを有する針（たとえば織機針）の多
数を用い、連続ストランドマントを横に移動させながら
それら多数の針を上下くくり、返し作動させてマットへ
の針の差込みと引抜きを（り返すことによって行なわれ
ている。しかし、このニードリング操作を行なうばあい
、ガラス繊維ストランドやストランド内の繊維の一部が
破損される。またこの類やマットは、高分子材料のマッ
ト内への浸透が容易であること詔よび浸透させた高分子
材料の硬化時および（または］加熱時にマットと高分子
基材の結合性がよいことなどの性質が要求される。

本発明は畝上の現状に鑑みなされたものであり、つぎの
２つの目的がある。

すなわち本発明の第１の目的は、熱可塑性高分子材料の
補強に用いられるガラス繊維ストランドマットの特性を
向上せしめつるガラス繊維処理用水性組成物を提供する
ことにある。

本発明の第２の目的は、前記水性組成物で処理されたガ
ラス繊維を提供することにある。

それらの目的は、ビニル基含有シランカップリング剤の
一部をアミノ基含有シランカップリング剤で置き換えた
ら２、のを結合剤として用い、さらに非イオン系界面活
性剤、ガラス繊維潤滑剤、熱に安定な有機過酸化物から
なるフリーラジカル開始剤および水を加えてなる水性処
理組成物を用いることにより達成できる。

すなわち本発明の水性処理組成物はその１００部（重量
部、以下間＊）中に、 （ａ）ビニル基含有シランカップリング剛的６ＯＮ９９
％およびアミノ基含有シランカップリング射的４０〜１
％からなる有機シランカップリング剤混合物約０．５〜
１０部、 （１））非イオン系界面活性剛的０．１〜７．６部、（
０）ガラス紛＃＃潤滑剤約０．０１〜１部、（ａ）熱に
安定な有機過酸化物からなるフリーラジカル開始剤約ｏ
、１〜６部、および （ｅ）水（残り量） を含有するものである。

また前記（＆）〜（ｅ）のほかに、通常のガラス繊維処
理用の水性組成物に用いられている（ｆ）高分子性フィ
ルム形成剤を加えることもできる。

なお本発明の水性組成物を調製す仝、Ｉ％　Ｋ　（ａ）
の２成分、すなわちビニル基含有シランカップリング剤
およびアミノ基含有シランカッブリ、ング剤は、ほかの
成分に配合する前にそれらをあらかじめ混合しておいて
もよいし、またはそれらを混合せず別々に躬合するかも
しくは同時にかつ別々に配合してもよい。

ガラス繊維ストランドマットを熱可塑性材料（たとえば
ポリオレフィン、ナイロンなどのポリアミド、ポリアル
キレンテレフタレートなど）の補強に用いるｋは、それ
らの材料を高温、高圧下で処理してマットと結合せしめ
、複合物を形成させることが行なわれる。もつともすぐ
れた複合物であるためには、高分子材料のマット内への
浸透がスムーズに行ないう、ることが望ましい。またそ
の浸透がスムーズに進行することによってマット内のガ
ラス繊維やストランドと高分子材料との接紗面積も広く
なる。そのような複合物はつぎに加熱奢よび一定の形状
へのスタンピング成形が施される。複合物中の高分子材
料およびガラス繊維補強材はスタンピング成形操作の間
にスタンピングプレス内の鋳型の形状に合うように自由
に流動できるものでなければならない。スタンピング成
形性の改善のため、より効率的なスタンピング成形のた
めおよびよりよいスタンピング成形品の生産のためには
、複合物内のガラス繊維ストランドマットのロフトをあ
まり高くすることができない。もし高くすると、それに
よって鋳型内での熱可塑性ポリマーの沫れか不均一とな
り、さらには鋳型に入れられる前または鋳型に入れられ
ている間の両方において熱可塑性ポリマーの不均一加熱
が生ずる。後者の不均一加熱は表面の高分子材料の劣化
または高分子材料の複合物中心部での加熱不充分により
生ずるものと考えられる。またもしガラス繊維東トラン
ドマットのロフトが低すぎると、えられるマットと熱可
塑性ポリマーの複合材料は、熱可塑性ポリマーのマット
内への浸透性か不充分となるため、物理的特性が劣る。

ロフトの高いガラス繊維ストランドを用いることの長所
は米国特許＄　５，６２１，０９２号（１１発明者：ホ
ファーン明細書に詳細に述べられている。ガラス綾維ス
トランドを製造する際に、ガラス繊維を本発明の水性組
成物で処理して用いることにより、ガラス繊維マットで
強・化された熱可塑性高分子材料複合体のスタンピング
成形性が改善される。本発明の水性処理組成物には米国
特許第５，８４９，１４８号（発明者：テムプルＪ明細
書に開示されるものと同じ種類でかつ同じ量の有機シラ
ンカップリング剤、非イオン系界面活性剤、ガラス繊Ｉ
／ＩＩＩｗ滑剤、熱に安定な有機過酸化物からなるフリ
ーラジカル開始剤が用いられる。

ただし本発明においては、有機シランカップリング剤は
前記米国特許＄　４５，８４９，１４８号明細書に開示
されているもの（ビニル基含有シランカップリング剤］
の一部をアミノ基含有シランカップリング剤で置換した
ものが用いられる。

またそれら２種のカップリング剤の使用割合はビニル基
含有シランカップリング剛的６０〜９９２に対してアミ
ノ基含有シランカップリング射的４０〜１％であり、そ
れも２種を合わせた量が全組成物１００部中に０．５〜
１０部で用いられる。

ビニル基含有シランカップリング剤の具体例としては、
たとえばビニル−トリス（β−メトキシフェトキシ−シ
ラン、とニル−トリエトキシ−シラン、（ｒ−メタクリ
ロキシＪプロピルートリメトキシ−シラン、ビニル−ト
リアセトキシ−シランまたは（ｒ−アミノ］プロピルー
トリエトキシーシランのアクリル酸付加塩などがあげら
れる。一方、アミノ基含有シランカップリング剤の具体
例としては、たとえば（ｒ−アミノ）プロピル−トリエ
トキシ−シラン、（ｒ−（ｌｉ−（β−アミノ）エチル
】アミノ）プロピル−トリメトキシ−シランまたはっぎ
の式（Ｉ）：で表わされるアミノ基含有シラン化合物が
あげられる。

畝上のビニル基含有シランカップリング剤およびアミノ
基含有シランカップリング剤には、それらの部分加水分
解物または全加水分解物や重合生成物も含まれる。

と（に好ましいビニル基含有シランカップリング剤はビ
ニル−トリス（β−メトキシ）エトキシ−シランであり
、市販品としてはム−１７２（米国ユニオン・カーバイ
ド・コーポレーション社製ンがあげられる。またとくに
好ましいアミノ基含有シランカップリング剤は（ｒ−ア
文〕）プロピル−トリエトキシ−シランであり、市販品
としてはム−１１００（米国ユ゛ニオン・カーバイド・
コーポレーション社製］があげられる。これら２Ｍの有
機シランカップリング剤は組成物中に同時に配合しても
よいし、別々Ｌ配合してもよい。またそれらを混合した
ものを配合することも可能である。一般にビニル基含有
シランカップリング剤の使用量は全組成物１００部中に
約２．５〜９．９部の範囲である。またアミノ基含有シ
ランカップリング剤の使用量は全組成物１００部中に約
ｏ、ｏｏｓ〜４部の範囲である。

前述したように、それら有機シランカップリング剤のほ
かにガラス繊維潤滑剤、熱に安定な有機過酸化物、非イ
オン系界面活性剤などが添加されるが、それらは前記米
国特許第５，８４９，１４８号明細書に開示されている
ものと同じ種類および同じ量で用いられる。なかでもよ
り好ましくは非イオン系界面活性剤を全組成物１００部
中に少なくとも０．１部とするのが適当である。また該
非イオン系界面活性剤は７．６部程度まで用いることが
できる。

それらの各成分に加えてフィルム形成用ポリマーを用い
るのか好ましい。かかるフィルム形成用ポリマーの具体
例としては、たとえばポリビニルアルコール、ポリビニ
ルアセｙ　　Ｆ、ポリビニルピロリドン、ビニルアセテ
ート共重合体（たとえばビニルアセテート−メタクリル
アミド共重合体）などがあげられる。またその好ましい
使用量は、通常全組成物１００部中（約１〜１５部の範
囲である。

軟化剤を添加することもできる。それによ、ってストラ
ンドを軟化せしめ、ドレイプ性を修正し、ガラス繊維間
の絹鳴りを低減せりめることができる。またそれを加え
ること番こより、ガラス繊維やガラス繊維ストランドの
潤滑性が向上し、ニードリングに供されるばあ＋１のガ
ラス繊維の破損量を低下せしめることができる。さらに
また、本発明の組成物性は米国特許第５，８４９．１４
８号明細書に開示されている界面活性剤を用いることが
できる。それらの界面活性剤は湿潤剤、乳化剤および洗
浄剤として作用して水性組成物をエマルジョンの状態に
保持するのに用いられ、それによって水性組成物でガラ
ス繊維を処理するときに用いる処理装置上に固形物が生
成することを防ぐことができる。とりわけ好ましい界面
活性剤は、米国特許第２，６７４，６１９号明細書に開
示されて、いるプロピレンオキサイドとプロピレングリ
コールの縮合物である。か−かる縮合物のなかでも分子
量か約１５０〜２０００で、分子内のポリ（オキシエチ
レンｉ単位の量が７０〜８０％のものか好ましく、その
範囲では組成物の発泡かうま（コントロールされ、かつ
組成物の安定性もよくなる。該界面活性剤は、組成物の
エマルジョン状態が有効に保持され、かつ処理装置上で
の同形物の生成がみられなくなるような量で用いられる
。

用いつる添加剤として、さらに１種または２種以上のピ
グメントがあげられる。該ピグメントは、ガラス繊維と
混合される熱可塑性ポリマーを所望の色にピグメント化
するのに有効な量か用いられる。かかるピグメントの具
体例としては水性液中に分散しうるカーボンブラックが
あげられる。

ガラス繊維ストランドマットは切断されたガラス繊維ス
トランドおよび（または］連続ガラス繊維ストランドか
らストランド化されないガラス繊維の状態、ストランド
化されたガラス繊維の状態およびガラス繊維の束の状態
で供給される。ガラス繊維の束の多くはブツシュや適当
なからみ合せパッケージまたはそのほかの適当な供給源
から、フィラメントを分散し、かつマットを形成する機
械（たとえば繊維またはマット分散装置が連結せられた
ガーネット、型機械］によってつくられている。ガラス
繊維の束の均一マットは畝上のごとき原料から畝上のご
とき機械類を用いてつくられており、それゆえ繊維のそ
れぞれはマツ・ト内て１相対的に自由に移動できる。マ
ット状にすφ前に種々の加工工程がガラス＃ａ緬に加え
られる。必要に要じて、たとえば繊維を当業者に良く知
られている適当な装置を用いて縮らすことができる。き
らには、フィラメント状物質を火炎などを用いて溶融し
、その後引張によってより細い繊維状にすることもでき
る。あるいは、フィラメントを当業者によく知られてい
る切断機を用いて所望の長さに切断することもできる。

一般に、相互に自由に移動しつるガラス繊維の束からな
る均一マットを最終的に製造するのに弊害の生じない方
法であればよい。そのような工程は最初のマット形成の
前後または形成中のいずれのときに行なわれたとしても
殆んど差は生じない。ガラス繊維の束が均一に分散した
マットが最初に形成されたのち、つぎの、１籾または取
扱いの間に繊維分布において達成された均一性を維持す
るために必要な保全性をマットに付与することが望まし
い。

この目的のためには、マットを通常のニードリング織機
でカギを有する針を用いてニードリングすることがもつ
とも好ましいことが見出されてきている。ニードリング
ののち、マットはからみ合せによってひと塊りにされて
ロールに送られ、そのまま用いられるか、所望の大きさ
に切断されるかまたはざらにつぎの工程に供される。す
なわち、熱可塑性ポリマーを補強するのにとくに好適な
ガラス縁縁ストランドマットはニードリングされた連続
ガラス繊維ストランドマットである。

本発明の水性組成物は当業者に知られているすべての方
法でガラス繊維を処理するのに用いられる。該組成物で
処理されるガラス−維はガラス繊維の連続ストランドの
形、連続ガラス繊維の形または切断されたガラス繊維の
形のいずれでもよい。またそれらの処理物は当業者に知
られているすべての方法でマット製造、乙供されつる。

マットが連続ガラス繊維ストランドからつくられている
ばあい、ガラス繊維の微細化はガラス溶融ｐにあるブツ
シュから直・接に行なう方法が適用できる。間接法ては
、マ′ットは連続ガラス繊維ストランド、のパッケージ
から供給された連続ガラス繊維ストランドから製造され
、該パッケージはマット製造に供する前に乾燥しうる。

水性組成物でガラス繊維を処理する方法の具体例として
は米国特許第５，８４９，１４８号明細書および図面（
第２図）に開示されている方法かあげられる。ガラス繊
維のフィラメントはマット製造の直接法または間接法で
用いられるストランド引張装置によって微細化されなが
ら電気加熱されたブツシュのオリフィスから取り出され
る。これらのフィラメントは集められて数多（の傭々の
繊維からなるガラス繊維ストランドとされる。繊維のサ
イジング処理は通常のサイジング処理装置、たとえばキ
ス・アプリケーターまたはベルト・アプリケーターなど
によって行なわれる。サイジング処理装置の詳細は米国
特許第２，７２８，９７２号明細書に詳細に開示されて
いる。ブツシュから取り出されたフィラメントは空気や
水、好ましくは水で冷却される。該フィラメントは束に
して巻取機で集められ、ついでストランド引張機（たと
えば米国特許第３．２９２，０１３号明細書、同第５，
８４９，１４８号明細書参照］に供される。間接法に詔
いては、たとえばブツシュから取り出されるフィラメン
トが多数のストランドに分離されるばあい、ガラス繊維
ストランドはコラート上のフォーミング・チューブ上へ
約７５００　ｒｐｍでからみ合わされて１分間あたり約
１２００〜１５００　ｆｔ７分の速度で形成される。こ
のガラス繊維ストランド形成パッケージはつぎに乾燥さ
れる。乾燥は水分含有量が約２〜１０％、好ましくは約
４〜５％となるようにするのが適当である。一般にこの
サイズ剤の乾燥は、室温ないし１４０〜１５０°０の範
囲の温度範囲で行なうのが適当とされる。

間接法では、形成パッケージの多くはそれからストラン
ドを引き出し、それを繊維のマット、Ｃ を形成するように配置することによって未ニードリング
連続ガラス繊維ストランドマットとされ、熱可塑性複合
物を形成するためのマット製造に用いられる。このマッ
ト製造に用いられる繊維は切断されたものあるいは連続
したもののいずれでもよ（、その具体例は米国特許ｊＩ
　′５，８８５，５５３号明細書、同第５．６６４，９
０９号明細書に開示されている。該連続ストランドマッ
トはニードリングして結合させるかまたは熱可塑性ポリ
マーを浸透させて繊維上にそれをラミネートし、強化熱
可塑性複合物の状態にされる。ここで用いうる熱可塑性
ポリマーとしては、たとえばポリオレフィン、ポリアミ
ド、ポリアルキレンテレフタレートなどがあげられる。

さらにこの強化複合物をその基材ポリマーの軟化点にま
で加熱し、さらに約５〜２０分間加圧するとサイジング
処理されているガラス繊維ストランドマットと基材の熱
可塑性樹脂が結合する。えられた複合物は種々の手段に
よるスタンピング加工やモールディング加工など（米国
特許第３，８８４，９０９号明細書参照）に供すること
によって容器やそのほかの物品とすることができる。こ
の方法によれば低コストでかつ高い強度の物品かえられ
る。

かかる複合物の製造に用いうる熱可塑性ポリマーには前
記のもの以外に、化学的にカップリングせられたポリプ
ロピレン、少量のボッエチレンを含有するポリプロピレ
ンおよびっぎの１１）〜α３にあげる単独重合体ならび
に共重合体があげられる。

（１）ハロゲン化ビニルの重合によってえられるビニル
樹脂またはハロゲン化ビニルとそのほかの重合性化合物
（たとえばビニルエステル類、α。

β−不飽和カルボン酸類、α、β−不飽和エステル類、
α、β−不飽和ケトン類、α、β−不飽和アルデヒド類
およびブタジェンやスチレンなどの不飽和炭化水素類な
どンとの共重合によってえられるビニル樹脂 （２）エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレンな
どのα−オレフィン類の単独重合体または共重合体 （３）フェノール樹脂 （４）ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリ−α−カプ
ロフタタムなどのボリアミド類またはポリアミド共重合
体 （５）ポリスルホン樹脂 （６）ポリカーボネート樹脂 （７）ポリアセタール樹脂 （８）ポリエチレンオキサイド類 １９）ポリスチレン怠よびスチレンとその他の七ツマ−
（たとえばアク９０ニトリル、ブタジェンなどンの共重
合体 ＯＧアクリル樹脂（たとえばメチルアクリレート、アク
リルアミド、メチロールアクリルア之ド、アクリロニト
リルなどの単独重合体またはそれらの１種以上とスチレ
ンまたはビニルピリジンなどとの共重合体） ａ１ネオプレン ■ポリフェニレンオキサイド樹脂 ａ３セルロースのエステル類（たとエバ硝酸エステル、
酢酸エステル、プロピオン酸エステルなど） つぎに本発明の好ましい実施態様について述べる。

本発明の水性組成物は米国特許第３，８４９，１４８号
明細書に開示されている組成物とほぼ同様であるが、た
だし必須成分としてアミノ基含有シランカップリング剤
を含み、ポリビニルアセテートフィルム形成剤は含まな
い。また本発明の水性組成物は、全固形分濃度が約１〜
２０％のものが好ましく、さらには約２〜１０嘩のもの
がより好ましい。

一般に水性サイジング組成物は約９９〜８０襲の水を含
有する。またキスロールアプリケーターを用いるばあい
、水性サイジング組成物の水分含量は８８〜９８％と１
−るのか好ましい。このように水性サイジング組成物中
の固形分含量はガラス繊維ストランドをサイジングする
のに用いる処理装置の種類に大きく依存している。

本発明の水性組成物においては、と（にビニル−トリス
（２−メトキシＪエトキシーシランおよび（ｒ−アミノ
ンプロピル−トリエトキシシランをその合計量が全組成
物中、約０．５〜１０襲となるように用いたものが好ま
しく、またそれらの合計量に対する後者の使用量を約１
〜２５％としたものが好ましい。

該水性組成物は、好ましくはっぎの方法によって調製さ
れる。ビニル基・含有シランカップリング剤、好ましく
はビニル−トリス（２−メトキシフェトキシ−シランと
潤滑剤を全使用水の約７５％の水に加え、主混合器中で
ｐＨ゛を約４に調節しながら（酢酸を用いる）攪拌して
溶解させる。このばあい、潤滑剤を別の混合機で温水に
溶解しておき、それを主混合機でビニル基含有シランカ
ップリング剤と混合することも可能である。この添加は
連続的に攪、拌しながら行なう。（ｒ−アミノ］プロピ
ルートリエトキシーシランは、好ましくは用いるビニル
基含有シラ、ンカップリング剤の２０％の量で主混合機
に加えられる。ビニル基含有シランカップリング剤は、
水性組成物全量中に約３〜６襲の量で用いるのか好まし
い。また本発明の組成物には所望によりフィルム形成剤
としてポリビニルアセテートホモポリマーを約１．５〜
５襲添加することもできる。と（に好適なポリビニルア
セテートホモポリマーとしてはＲ＠ｓｙｍ　ＮＪｉ２５
−１０３１　（、米国ナショナル・スターチ社製ンで知
られている市販品があげられる。該市販品は固形分製炭
５４噂のビニルアセテートホモポリマーエマルジョンで
ある。

ＨＬＢ値（親水性・親油性の均衡］が１３．５であるオ
クチルフェノキシポリエトキシエタノール非イオン系界
面活性剤の使用量は全組成物中に約０．１〜７．６％、
好ましくは約４〜６．５ｚの量である。

と（に好適な非イオン系界面活性剤としてはトライトン
！−１００（米国ローム・アンド・ハース・カムパニー
社製ンで知られている市販品があげられる。

組成物中に加える軟化剤の量は、好ましくは組成物全量
中に約０．０１〜１ｚである。軟化剤として好ましいも
のは、　５０１５０アニオン１．性・カチオン性硫酸メ
チル第４脂肪曽エステルである。

と（に好ましい重版軟化剤としては商品名ムｍａ−ｓｏ
ｆｔ　ＰＭ　（米国ナメリカン・カラー・アンド・ケミ
カル・カムパニー社製ンで知られるものがあげられる。

該軟化剤はストランドを軟化させ、ドレイプ性をよくシ
、繊維の絹鳴を低減せしめ、さらにはストランドがニー
ドリングに供されたときに繊維の破損量を低減せしめつ
る効果を発現する。重版軟化剤のそのほかの例としては
米国特許第３，５９７，２６５号に開示されているポリ
エチレンイミン類があげられ、それらはドレイプ性をよ
くしてマットのニードリングを容易にする。

また本発明の水性組成物は、ガラス繊維ストランドの形
成パッケージにつくられた連続ガラス繊維ストランドを
処理するのにも用いられる。

処理後、ガラス繊維上に付着して残る水性組成物の量は
、熱可塑性強化ラミネートの仕上品に良好な構造強度が
付与せられ、またガラス繊維の保全性や取扱い性か良好
と゛なる量であればよい１通常水性組成物は、処理後の
ガラス繊維ストランド全量中に約０．０２〜１ｚ付着せ
しめるのが好ましい。なかんず（約０．１〜０．６％の
範囲が好ましく、ガラス繊維に良好な保全性と取扱い性
を付与せしめることができる。乾燥されたストランドの
形成パッケージはクリール上に巻付けられた状態のもの
であり、ストランドはそれを引き出してコンベヤーベル
ト上を横切るようにして分散させる供給機番ζ通される
。この操作によって連続ガラス繊維ストランドヤット（
未ニードリング物］かつ（られる。このマットはつぎに
ニードリングに供されるが、ここで水性処理１ｌｆｆ物
の乾燥残渣がガラス繊維上に付着しているので熱可塑性
樹脂含浸マットに、より流動性を付与せしめるために行
なうニードリングの回数および（または）針の大きさを
低減することができる。熱可塑性樹脂を含浸させてラミ
ネートとしたものはついでスタンピング加工に供される
。か（してえられるスタンピング加工品は、従来の水性
組成物を用い、ニードリングを同程度行なってつくった
ものにくらべてマットとポリマーの分布が均一でかつ空
隙の量が少ない。

サイジング処理後乾燥したガラス繊−ストランドは、ポ
リエチレンや５−メチルペンテン重合物などのポリオレ
フィン類を補強するのＩど用いうる゛。とくに好ましい
ポリオレフィン類としてはポリプロピレン類があげられ
、該ポリプロピレン類には化学的にカップリングしつる
ポリプロピレン類も含まれる。化学的にカップリングし
つるポリプロピレンを、用いるばあい、サイジング処理
されたガラス繊維ストランドマットとポリマーとの結合
力が向上し、補強物の強度がより向上する。ポリオレフ
ィン類とガラス材料の使用比は仕上げられた物品に所望
の性質を付与しうる比率を適宜選択して決められる。通
常ガラス材料の重量に対してポリオレフィンは約１０〜
６０嘩で用いられる。とくに好ましい範囲は約５５〜４
５％であり、その範囲内ではコスト、えられる性質宥よ
び強度のバランスがよい。

つぎに実施例をあげて本発明をより詳細に説明するが、
本発明はそれらの実施例のみに限定されるものではない
。

実施例１ ビニル基含有シランカップリング剤としてビニル−トリ
ス（２−メトキシンエトキシ−シラン１７．４６　ｋ、
　（４，６％］、アミノ基含有シランカップリング剤と
して（γ−アミノ］プロピルートリエトキシ−シラン４
．５６　ｋｌ（１，２第２、ｐＨ調節剤として酢酸０．
８６　ｋ、　（０，２％風フリーラジカル開始剤として
２．２′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロビル
）ベンゼン１２．９２ｈ。

（３，４％ン、非イオン系界面活性剤としてオクチルフ
ェノ士シポリエトキシエタノール２．１５ｋ。

（０，６％〕、潤滑剤としてエメリー・インダストリー
ズ社製のエメリーループ（ｗ！に可溶でカチオン的に活
性な脂肪酸アミド）　０．１４　ｋ、　（０，０５％］
、フィルム形成剤として固形分濃度５４％のポリビニル
アセテート１１．４９　ｋｇ（３，０％Ｊおよび水５２
９．６１に、　＋　８６．６％）からなる本、性処理組
成物（全量３８０．８７　ｋｙ％祁約４）を調製した。

実施例２ 非イオン性界面活性剤として用いたオクチルフェノキシ
ポリエトキシエタノールの使用量を１．７２　ｋｇ　（
０，４％）に減らしたほかは実施例１と同様にして水性
処理組成物（全量５８０．４４　ｋｇ、ｐＨ約４）を調
製した。

比較例１ ビニル−トリス（２−メトキシ）エトキシ−シランの使
用量を２１．８　ｋ、　（６％）とし、酢酸の使用量を
２−７２　”ｆ　（０，７２％　）とし、（ｒ−ア文ノ
ンプロピル−トリエトキシ−シランを用いなかったほか
は実施例１と同様にして水性処理組成物（全量３Ｂ０．
４　ｋｇ　％　ｐＨ約４）を調製した。

実施例３〜８および比較例２ 畝上の実施例１〜２または比較例１でえられた水性処理
組成物を用いてガラス−維ストランドを処理した。処理
されたガラス繊維ストランドの形成パッケージはつぎに
乾燥し、クリール上に取付け、連続ガラス繊維ストラン
ドマットの襲造に供した。連続ガラス繊維ストランドマ
ットはつぎにニードリングし、さらにポリプロピレンと
結合せしめてラミネート物品をつくった。この物品はポ
リプロピレンの軟化点まで加熱し、モールド内に入れて
スタンピング成形した。この操作からのデータを１８１
表に示す。これらのデータから、カップリング剤として
ビニル基含有シランカップリング剤にア文ノ基含ｌｆシ
ランカップリング剤を併用した組成物で処理したガラス
繊維からえられるストランドマットは、張力およびロフ
トが低められており、流動性がよ（されていることがわ
かる。これらのより流動性のよくせられたガラスマット
は、熱可塑性ポリマーを含浸させ、加熱し、スタンピン
グ成形したばあい、比較例でえたものと同様のスタンプ
・トン・数かえられる。また第１表に示されるようにア
イゾツト衝撃値か低いことから本発明のガラスマットの
流動性か向上していることが確認される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（＆）ビニル基含有シランカップリング剤約６０〜
   ９９重量′ｓおよびアミノ基含有シランカップリング剤
   約４０〜１重量襲からなるシランカッ゛プリング剤約０
   ．５〜１０重量部、 （ｂ）非イオン系界面活性剤的０．１〜７．６重量部、
   （０）ガラス繊維用潤滑剛的０．０１〜１重量部、（ｄ
   ）熱的に安定な有機過酸化物からなるフリーラジカル開
   始剛的０．１〜６重量部、８よび（・）組成物全量を１
   ００重量部とする量の水を少なくとも含有するガラス繊
   維処理用水性組成物。 ２　前記（＆）のシランカップリング剤におけるアミノ
   基含有シランカップリング剤が約２５〜１５重量囁の量
   で用いられている特許請求の範囲第１項記載の水性組成
   物パ。 ３（ｆ）フィルム形成用ポリマー約０．５〜８重量部が
   配合されている特許請求の範囲第１項記載の水性組成物
   。 ４　＃−記フイルム形成用ポリマーがポリビニルアセテ
   ートホモポリマーである特許請求の範囲第３項記載の水
   性組成物。 ５　軟化剤が配合されている特許請求の範囲第１項記戦
   の水性組成物。 ６　軟化剤が約０．１〜１重量部で配合されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の水性組成物。 ７　前記軟化剤が５０１５０カチオン性−アニオン性砿
   酸−メチル第４脂肪酸エステル化合物である特許請求の
   範囲第５項または第４項記載の水性組成物。 ８　前記（ロ）の非イオン性界面活性剤かＨＬＢ値１３
   ．５を有するオクチルフェノキシポリエトキシエタノー
   ルである特許請求の範囲第１項記載の水性組成物。 ９　前記（ｂ）の非イオン系界面活性剤が約４〜６．５
   重量％で配合されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の水性組成物。 １０　　前記（ａのフリーラジカル開始剤が２１２〜で
   ６０時間以上かつ３００°Ｆで２０分間以上の半減期を
   有するものである特許請求の範囲第１項記載の水性組成
   物。 １１　　前記ビニル基含存シランカップリング剤がビニ
   ル−トリス（２−メトキシ２エトキシ−シラン、ビニル
   −トリエトキシ−シラン、（ｒ−メタクリロキシ］プロ
   ピルートリメトキシ−シランおよびビニル−トリアセト
   キシ−シランよりなる群から選ばれた有機シラン化合物
   の１種または２Ｍ以上である特許請求の範囲第１項記載
   の水性処理組成物。 １２　　前記アミノ基含有シランカップリング剤が（ｒ
   −アミノＪプロピルートリエト、１キシ−シラン、（γ
   −（夏−１（β−アミノ］エチルンアミノ】プロピル−
   トリメトキシ−シランおよび式（■）： で表わされる化合物よりなる群から選ばれた有機シラン
   化合物の１種または２種以上である特許請求の範囲第１
   項記載の水性組成物。 １３　　ピグメントが配合されている特許請求の範囲第
   １項記載の水性組成物。 １４（畠）ビニル基含有シランカップリング剤約６０〜
   ９９重量Ｓおよびアミノ基含有シランカップリング剤約
   ４０〜１重量２からなるシランカップリング剛的０．５
   〜１０重量部、 （ｂ）非イオン系界面活性剛的０．１〜７．６重量部、
   （Ｑ）ガラス繊維用潤滑剛的０．０１〜１重量部、（ｄ
   ）熱的に安定な有機過酸化物からなるフリーラジカル開
   始剛的０．１〜６重量部、および！ （・）組成物全量を１００重量部とする量の水を少なく
   とも含有するガラス繊維処理用水性組成物で処理された
   ガラス繊維。