[發明專利]具有包含納米顆粒的膠料的玻璃原絲

有效

• 申請號: 200680053335.3
• 申請日: 2006-12-18
• 公開（公告）號: CN101389578A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: P·莫伊羅
• 申請（專利權）人: 歐洲圣戈班技術結構公司
• 主分類號: C03C25/10
• 分類號: C03C25/10;C03C25/26;C08J5/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉維升;段家榮

技術領域

本發明涉及希望用于增強有機和/或無機材料的涂覆有包含納米顆 粒(特別是粘土、勃姆石或二氧化硅納米顆粒)的膠料的玻璃原絲。

本發明還涉及用于涂覆這種原絲的膠料組合物，及其這種組合物的 制備方法以及包含所述原絲(fils)的復合物。

背景技術

傳統上，玻璃增強原絲是通過熔融玻璃絲的機械拉制進行制備的， 該熔融玻璃通過重力在由液體高度產生的靜水壓力的作用下從充滿熔 融玻璃的拉絲模中的多個孔流出以形成組合成基礎原絲的長絲，然后將 所述原絲收集在適合的支撐體上。

在拉制過程中，和在將其組合成原絲之前，用膠料組合物(通常為 含水組合物)通過將其通過上膠構件來涂覆該玻璃長絲。

該膠料對于多個支數(titre)是必需的。

在原絲的制備過程中，其通過作為潤滑劑保護長絲不受其在用于拉 制和纏繞原絲的構件上高速摩擦導致的磨損。該膠料還通過確保該長絲 粘附在一起以保證該原絲之間的粘合。最后，其使該原絲充分完整以承 受用于由幾個基礎原絲形成特別是“組合的”粗紗(stratifils)所必須的重 繞操作，其還可以消除在這些操作過程中產生的靜電荷。

在為了制備這些材料復合物的使用過程中，該膠料提高了待增強的 基材對該原絲的浸漬，以及促進玻璃和所述基材之間的粘合，因此產生 具有改進的機械性質的復合物。此外，該膠料保護該原絲不受化學和環 境侵蝕，這有助于提高其耐久性。在需要將該原絲切碎的應用中，該膠 料可以防止該長絲的剝落并分離，以及與表面膠料(surensimage)一起 消散在切碎過程中產生的靜電荷。

以其各種形式(連續的、切碎的或磨碎的原絲、團簇、網格、紡織 物、編織物等)的玻璃原絲通常用于有效增強各種性質的基材，例如熱 塑性或熱固性有機材料和無機材料，例如粘固劑(ciment)。

發明內容

本發明的一個目的是提高涂覆有膠料的玻璃原絲的抗磨損性，特別 是為了使其可以在更好的條件下進行紡織。

本發明的另一個目的是提高希望將其作為增強聚合物材料(特別是 熱塑性或熱固性的)和/或無機材料的元件(élément)加入的涂覆有膠料的 玻璃原絲的在濕環境中的抗老化性。

依照本發明通過涂覆有包含納米顆粒的膠料組合物的玻璃原絲實 現了這些目的。

更具體地，本發明的一個主題是涂覆有特別是由含水分散液和/或含 水懸浮液和/或含水乳液得到的膠料組合物的玻璃原絲，其包含(以wt ％計)：

-25～90％的至少一種成膜劑；

-3～25％的至少一種偶聯劑；和

-2～18％的納米顆粒。

在本發明中，術語“納米顆粒”應當理解為由原子或分子團形成的材 料的顆粒，具有可以在1～100納米，優選1～50納米之間變化的一個 或多個尺寸。這些顆粒的形狀可以在非常寬的范圍內變化，例如其可以 具有球狀、管狀、針狀(英語為“須狀”)、薄片狀或板狀的外觀。

依然在本發明的上下文中，術語“原絲(fils)”應當理解為表示來自多 個長絲的組合形成的基礎原絲，和源自這些原絲的產品，特別是這些原 絲以粗紗形式的組合件。這種組合件可以通過同時從多個基礎原絲纏盤 放線，并然后將所述原絲組合成纏繞在旋轉支撐體上的纖維束(mèche) 而得到。其也可以是“直接”粗紗，具有與通過將長絲在拉絲模下直接組 合并纏繞在旋轉支撐體上得到的組合粗紗相同的纖度(titre)(或線密 度)。

也依照本發明，術語“含水膠料組合物”理解為可以在拉制過程中沉 積在長絲上的組合物，該組合物為包含至少70％，優選75％重量的水 且在適當時可以包含至多10％重量，優選至多5％重量的一種或多種可 以幫助溶解該膠料組合物中的某些組分的基本是有機的溶劑的懸浮液 或分散液的形式。在大部分情況下，該組合物不包含有機溶劑，特別是 用于限制揮發性有機化合物(VOCs)排放進入大氣中。

依照本發明的成膜劑具有多種作用：其通過使納米顆粒附著于玻璃 長絲上并確保這些納米顆粒之間的粘合，在適當時候與待增強的材料粘 合在一起，為該涂層提供機械粘附性；其有助于將這些長絲彼此粘結在 一起；最后，其保護該原絲不受任何機械損傷且不受化學和環境侵蝕。