промасленное стекловолокно, замасливающая композиция и композитные материалы, содержащие указанное волокно

Формула изобретения

1. Стекловолокно, покрытое замасливающей композицией, отличающееся тем, что указанная композиция содержит комбинацию по меньшей мере одного полиуретана А и по меньшей мере одного полиэфира В в массовом отношении А/В, меньшем или равном 3, причем полиуретан выбирают из полиуретанов, полученных путем взаимодействия по меньшей мере одного полиизоцианата и по меньшей мере одного полиола, имеющего алифатическую и/или циклоалифатическую цепочку, а полиэфир В выбирают из полиэфиров, полученных путем взаимодействия поли(алкиленгликоля) и карбоновой кислоты и/или карбонового ангидрида.

2. Стекловолокно по п.1, отличающееся тем, что массовое отношение А/В составляет от 0,05 до 2, в частности, от 0,25 до 1,5.

3. Стекловолокно по п.1, отличающееся тем, что молекулярная масса полиуретана А меньше 20000, предпочтительно составляет от 4000 до 14000.

4. Стекловолокно по п.1, отличающееся тем, что полиэфир получают путем взаимодействия поли(алкиленгликоля) с фталевым ангидридом или малеиновым ангидридом.

5. Стекловолокно по п.1, отличающееся тем, что композиция содержит кроме того по меньшей мере один агент образования связи и/или по меньшей мере один смазывающий агент.

6. Стекловолокно по п.5, отличающееся тем, что агент образования связи является компонентом, содержащим одну или несколько органических функциональных групп акрилокси, метакрилокси, глицидокси или амино.

7. Стекловолокно по п.6, отличающееся тем, что агент образования связи является силаном, конкретно алкоксисиланом.

8. Стекловолокно по п.1, отличающееся тем, что его потери при прокаливании составляют менее 1,5%.

9. Стекловолокно по п.1, отличающееся тем, что оно состоит из волокон диаметром от 9 до 16 мкм.

10. Стекловолокно по п.1, отличающееся тем, что оно имеет номер от 15 до 60 текс.

11. Замасливающая композиция для покрытия стекловолокна по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один полиуретан А, по меньшей мере один сложный полиэфир В, по меньшей мере один смазывающий агент, по меньшей мере один агент связи и воду, при этом массовое отношение А/В меньше 3.

12. Композиция по п.11, отличающаяся тем, что она содержит от 0,5 до 5 вес.% полиуретана А, от 1,5 до 5,85 вес.% сложного полиэфира В, от 0,02 до 0,04 вес.% смазывающего агента, от 0,10 до 0,33 вес.% агента образования связи, и по меньшей мере 90% воды.

13. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что она содержит от 2 до 5 вес.% полиуретана А, от 3,65 до 5,85 вес.% сложного полиэфира В.

14. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что она содержит от 0,65 до 1,65 вес.% полиуретана А от 1,60 до 2,60 вес.% сложного полиэфира В.

15. Композиция по п.11, отличающаяся тем, что ее сухой экстракт составляет от 2 до 10 вес.%.

16. Композиция по п.11, отличающаяся тем, что, кроме того, она содержит по меньшей мере один антистатик, и/или сшивающий агент, и/или окислитель.

17. Плита из композиционного материала, содержащая по меньшей мере одно полимерное термоотверждаемое вещество и армирующее стекловолокно, отличающаяся тем, что все или часть нитей являются нитями по любому из пп.1-10.

18. Плита из композиционного материала по п.17, отличающаяся тем, что полимерное вещество выбрано из сложных полиэфиров, сложных винилэфиров, акриловых полимеров, фенольных смол и эпоксидных полимеров.

19. Плита из композиционного материала по п.17 или 18, отличающаяся тем, что она обладает прочностью на разрыв при растяжении, превышающем 100 МПа.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение касается стекловолокна, покрытого замасливающей композицией, предназначенного для армирования органических материалов полимерного типа, замасливающих композиций, применяемых для покрытия указанного волокна и композиционных материалов, содержащих указанное волокно.

Стекловолокно, используемое для армирования, в основном получают промышленным способом из струек расплавленного стекла, вытекающих через множество отверстий фильеры. Этим струйкам путем механического вытягивания придают форму непрерывных волокон, затем эти волокна соединяются с образованием элементарных нитей, которые подают на приемное устройство, например, путем наматывания на вращающийся носитель. Перед соединением волокон их покрывают замасливающей композицией путем пропускания через соответствующее устройство, например валики для нанесения покрытия.

Замасливающая композиция имеет многоцелевое применение. Прежде всего ее используют при изготовлении нитей для защиты стекловолокна от абразивного износа, происходящего при высокоскоростном трении стекловолокна о направляющие или собирающие элементы. Далее, замасливающая композиция обеспечивает слипание нити, соединяя волокна, из которых она сформирована, что делает ее более цельной и благодаря этому облегчает ее применение. Замасливающая композиция имеет также большое значение при производстве композиционных материалов на основе полимеров, армированных стекловолокном, способствуя смачиванию и пропитке указанного волокна полимером, который обычно используют в виде текучей смолы.

Армируемые материалы могут содержать стекловолокно в различных формах: в виде непрерывных или резаных нитей, тканей, матов из непрерывных или резаных нитей.

Композиционные материалы, предназначенные для использования в качестве светопроницаемых панелей для стен и кровли, обычно, армированы резаным стекловолокном длиной около 50 мм и даже более. Эти панели можно получить, в частности, способом, заключающимся в том, что разрезают стекловолокно, подаваемое с одной или нескольких намоток, находящихся над конвейерной лентой, по которой двигается слой полимерной смолы, предназначенный для пропитки нитей, при этом указанная смола имеет соответствующую консистенцию (например, жидкую, полужидкую или пастообразную) и обладает способностью к полимеризации.

Этот способ, являющийся простым и одновременно приемлемым для любой смолы и плотности нитей в слое, особенно пригоден для производства светопроницаемых панелей, плоских или гофрированных, на основе термоотверждаемого полимера из группы полиэфиров, винилэфиров, акриловых полимеров, фенольных полимеров или эпоксидных полимеров. Панели такого типа должны иметь следующие свойства: хороший внешний вид, наименьшее количество видимых нитей (которые называют «белыми нитями»), хорошие механические свойства, возможно высокую устойчивость к старению в условиях перемены погоды и, если речь идет о светопроницаемых панелях, достаточную степень светопроницаемости.

Качество композиционных материалов, полученных таким способом, в значительной степени зависит от свойств стекловолокна и замасливающей композиции, которая их покрывает. В частности, стремятся получить замасливающие композиции, которые обеспечивают расщепление нити в момент ее разрезания с тем, чтобы она равномерно падала на конвейер.

Нити, покрытые замасливающими композициями, должны также легко смачиваться или пропитываться смолой на глубину (т.е. до поверхности волокон, образующих нити). Если пропитка является недостаточной, в смоле могут остаться пузырьки воздуха и нити имеют молочно-белый цвет, что делает их видимыми в плите и ухудшает конечный внешний вид и светопроницаемость.

Желательно также, чтобы замасливающие композиции обеспечивали быстрое достижение результата, в частности, чтобы нити пропитывались в течение относительно короткого промежутка времени порядка 5-15 секунд, который обусловлен промышленным производством этих композиционных материалов.

Наконец, необходимо, чтобы плиты обладали теми механическими армирующими свойствами, которые требуются для их эксплуатации, в частности высокой прочностью на разрыв при растяжении.

Однако, поскольку замасливающая композиция должна обеспечивать хорошее расщепление нити, то в этой связи она должна сохранить нить достаточно цельной и устранить растрескивание нити при ее разрезании. Растрескивание нити вызывает высвобождение волокон, из которых она состоит, и эти волокна имеют тенденцию слипаться и образовывать уплотненные волокна-аггломераты - «путанку». Наличие путанки является причиной двух основных недостатков: прежде всего они препятствуют правильной работе режущего устройства и, кроме того, они беспорядочно падают на полимерный слой, что снижает качество пропитки и, как следствие, качество панели.

Таким образом, очевидно, что получить такие композиции трудно, т.к. требуемые свойства часто не совместимы друг с другом, и поэтому необходимо находить оптимальный компромисс.

Известно стекловолокно, которое можно использовать для армирования композиционных материалов на базе полимеров, в частности для производства профильных элементов или светопроницаемых панелей. Эти нити покрыты водной замасливающей композицией, которая содержит обычно по меньшей мере одно клеящее вещество, связанное с другими агентами, присутствие которых в замасливающей композиции является целесообразным, такими как смазывающие агенты, агенты образования связи, антистатики.

В документе US-A-4752527 предлагается замасливающая композиция, содержащая полиэфир на базе бисфенола А (называемого «полиэфир типа бисфенола А») в качестве клеящего вещества, связующее вещество, смазывающий агент и антистатик. Содержание твердых веществ в композиции составляет от 1 до 30% вес.

В документе US-A-5219656 описана замасливающая композиция, содержащая в качестве клеящего вещества полиэфир типа бисфенол А или эпоксидный полимер, связующее вещество, смазывающий агент и аллильное соединение, в частности триаллилцианурат. Присутствие последнего соединения на поверхности стекловолокна позволяет получить композиционный материал, который остается светопроницаемым в течение более длительного времени.

В US-A-5242958 и US-A-5604270 клеящим веществом является эпоксидный полимер, используемый отдельно или в сочетании с полиэфиром типа бисфенола А, полиуретаном, поли (карбамидуретаном), полиэфируретаном или простым полиэфируретаном. Кроме того, композиция содержит агент образования связи и смазывающий агент.

Предлагалось также использовать в качестве клеящего вещества ненасыщенные соединения, имеющие определенную степень ненасыщенности, с тем чтобы регулировать скорость пропитывания стекловолокна.

Так, в US-A-4789593 в состав замасливающей композиции входит эпоксидированный полиэфир или этерифицированный эпоксидный полимер, содержащий по меньшей мере 1,5 двойной алифатической связи на моль и в котором отношение числа алифатических двойных связей к числу ароматических двойных связей составляет менее 0,1, а также смазывающий агент и связующее вещество.

В US-A-6139958 в качестве клеящего вещества используют полиэфир типа бисфенола А или эпоксидный полимер, этерифицированный с помощью одной или нескольких жирных кислот, содержащий по меньшей мере 1,4 двойной алифатической связи на моль и в котором отношение числа алифатических двойных связей к числу ароматических связей составляет менее 0,1, и его применяют в смеси с поли(винилацетатом). Композиция содержит также агент образования связи, смазывающий агент и антистатик.

Роль полиэфира в указанных выше композициях заключается в повышении способности стекловолокна к смачиванию и пропитыванию смолой, что позволяет получить панели с более высокой степенью светопроницаемости. Тем не менее, нити, покрытые указанными замасливающими композициями, имеют невысокую способность к расщеплению в момент разрезания, что делает их применение недостаточно удовлетворительным.

Задача изобретения заключается в том, чтобы получить стекловолокно, покрытое замасливающей композицией, которое обеспечивало бы получение красивых светопроницаемых панелей с низким содержанием видимых волокон, имеющих высокие механические свойства, и чтобы это стекловолокно было бы одновременно более технологичным, благодаря, в частности, улучшенному расщеплению при разрезании нити. Как было сказано выше, очень важно, чтобы разрезанные нити равномерно распределялись на конвейерной ленте и образовывали бы однородный слой без образования аггломератов на нити, способный быстро пропитываться смолой.

Указанные цели достигаются с помощью настоящего изобретения, объектом которого является стекловолокно, покрытое замасливающей композицией, главным образом водной, причем эта композиция отличается тем, что она состоит из по меньшей мере одного полиуретана (далее обозначаемого «А») и по меньшей мере одного сложного полиэфира (далее обозначаемого «В») в весовом соотношении А/В ниже 3.

В настоящем изобретении под «стекловолокном, покрытым замасливающей композицией» подразумевают стекловолокно, «которое было покрыто замасливающей композицией, содержащей...», т.е. не только стекловолокно, покрытое указанной композицией, полученное непосредственно на выходе из одного или нескольких устройств для замасливания, но также то же самое стекловолокно после того, как его подвергли одному или нескольким видам обработки, например одной или нескольким стадиям сушки в целях устранения воды и одного или нескольких возможных растворителей, присутствующих в композиции, и/или полимеризации/сшивания некоторых компонентов указанной композиции.

Также в контексте изобретения под термином «волокно» следует подразумевать элементарные нити, полученные после объединения множества волокон на выходе из фильеры, а также продукты, состоящие из этих нитей, в частности объединения указанных элементарных нитей с образованием стеклонитей (stratifils). Такие соединения можно получить путем одновременного разматывания нескольких намоток элементарных нитей, объединяя их затем в жгуты, которые наматывают на вращающийся носитель. Это также могут быть «прямые» стеклонити (линейная масса), титр которых эквивалентен титру объединенных стеклонитей, полученные путем объединения волокон непосредственно на выходе из фильеры и наматывания на вращающийся носитель.

Далее согласно изобретению под «замасливающей композицией, главным образом водной», подразумевают композицию, содержащую по меньшей мере 90% вес. воды, предпочтительно по меньшей мере 93% и еще более предпочтительно от 94 до 96%, по меньшей мере один смазывающий агент и по меньшей мере один агент образования связи.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения стекловолокно покрыто замасливающей композицией, в которой полиуретан имеет молекулярную массу ниже 20000 и предпочтительно от 4000 до 14000.

Предпочтительно полиуретан выбирают из полиуретанов, полученных путем взаимодействия по меньшей мере одного полиизоцианата и по меньшей мере одного полиола, имеющего алифатическую и/или циклоалифатическую цепочку.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения стекловолокно покрыто замасливающей композицией, в которой полиэфир выбирают из полиэфиров, полученных путем взаимодействия поли(алкиленгликоля) с карбоновой кислотой и/или карбоновым ангидридом. Предпочтительно полиэфир получают в результате взаимодействия поли(алкиленгликоля) с фталевым ангидридом и малеиновым ангидридом.

Комбинация полиуретана А и сложного полиэфира В оказалась предпочтительной для получения стекловолокна с улучшенной способностью к расщеплению при разрезании. Было отмечено, что полиуретан, обладая способностью связывать нити между собой, достаточно эластичен, чтобы не склеивать волокна слишком сильно. Благодаря этому расщепление нити при разрезании улучшается. Было установлено, что невысокого содержания полиуретана в замасливающей композиции достаточно, чтобы получить искомый результат.

В целом вполне удовлетворительные результаты получают при комбинации одного или нескольких полиуретанов А и одного или нескольких сложных полиэфиров В при весовом отношении А/В, меньшем или равном 3, предпочтительно от 0,05 до 2 и более предпочтительно от 0,25 до 1,5. Отношение А/В, меньшее или равное 1, оказывается наиболее преимущественным, т.к. облегчает использование при изготовлении панелей и в то же время улучшает свойства полученных панелей, в частности, в отношении прочности при растяжении на разрыв.

Было обнаружено, что стекловолокно, покрытое замасливающей композицией, содержащей комбинацию полиуретана, полученного путем взаимодействия по меньшей мере одного полиизоцианата и по меньшей мере одного полиола, содержащего алифатическую и/или циклоалифатическую цепочку, и полиэфира, полученного путем взаимодействия поли(алкиленгликоля) и фталевого и малеинового ангидридов, представляет особый интерес для производства светопроницаемых композитных панелей.

В соответствии с данным выше определением замасливающая композиция для покрытия стекловолокна содержит по меньшей мере один смазывающий агент, который служит для защиты нитей от механического износа в процессе их производства и для придания нитям жесткости. Комбинация нескольких смазывающих агентов позволяет, в частности, регулировать скорость пропитывания нитей смолой. Смазывающий агент обычно выбирают из катионных водорастворимых соединений, таких как полиалкиленимиды, и неионных соединений типа эфиров жирных кислот и поли(алкиленгликолей) или поли(оксиалкилена), такого как монолаурат полиэтиленгликоля, или типа жирных амидов и поли(оксиалкилена), такого как амиды гидрогенизированного жира и полиоксиэтилена. Предпочтительно используют полиэтиленимид.

В соответствии с данным выше определением замасливающая композиция для покрытия стекловолокна содержит по меньшей мере один агент образования связи, выбранный из соединений, содержащих одну или несколько органических функциональных групп, например группу акрилокси, метакрилокси, глицидокси или амино. Предпочтительно агентом образования связи является силен и более предпочтительно алкоксисилан, содержащий по меньшей мере одну вышеупомянутую группу. Предпочтительными являются метакрилоксисиланы, такие как гамма-метакрилоксипропилтриметоксисилан и аминосиланы, такие как N-бензиламиноэтилпропиламмонийтриметоксисилан хлоргидрат.

Преимущественно композиция содержит по меньшей мере два связующих вещества, по меньшей мере один из которых является силаном, содержащим по меньшей мере одну акриловую или метакриловую группу, а другой является силаном, содержащим по меньшей мере одну аминогруппу.

Стекловолокно, покрытое замасливающей композицией согласно изобретению, имеет потери при прокаливании ниже 1,5%, предпочтительно от 0,45 до 0,8% и более предпочтительно от 0,45 до 0,65.

Чаще всего стекловолокно согласно изобретению представлено в виде намоток элементарных нитей, которые подвергают тепловой обработке.

Цель этой обработки заключается в том, чтобы устранить воду и растворители, поступающие вместе с замасливающей композицией, и в случае необходимости обеспечить сшивание реактивных групп клеящих агентов. Условия обработки намоток могут изменяться в зависимости от массы намотки. Обычно сушат при температуре примерно от 110 до 140°С в течение нескольких часов, предпочтительно от 12 до 18 часов.

Как уже говорилось, элементарные нити, полученные таким образом, обычно разматывают и соединяют с множеством других элементарных нитей с образованием жгута, который затем наматывают на вращающийся носитель для формирования стеклонити. Было установлено, что нанесение композиции, содержащей катионный антистатический агент типа четвертичной соли аммония, на нити позволяет устранять электрические заряды, генерируемые во время разрезания. Таким образом, нанесение указанной композиции на элементарные нити после разматывания и соединения для формирования жгута значительно улучшает распределение разрезанных нитей и внешний вид полученной плиты. Предпочтительно нити покрывают водной композицией, содержащей от 20 до 35% и предпочтительно порядка 25% вес. хлорида кокотриметиламмония. Степень покрытия нитей обычно составляет от 0,01 до 0,05% и предпочтительно порядка 0,03%.

Нити, покрытые замасливающей композицией согласно изобретению, в случае необходимости композицией, описанной в предыдущем абзаце, могут быть выполнены из стекла любого типа, способного к образованию волокна, например из стекла Е, С, AR и предпочтительно из стекла Е.

Эти же нити могут состоять из волокон, диаметр которых изменяется в широких пределах, например от 9 до 16 мкм, предпочтительно от 11 до 13 мкм.

Преимущественно нити имеют номер от 15 до 60 текс, предпочтительно порядка 30 текс. Поэтому, даже если используют волокно относительно большого диаметра, при разрезании нить образует однородный слой и быстро пропитывается смолой, что обеспечивает качественное армирование при сохранении светопроницаемого характера композитной панели.

Другим объектом изобретения является замасливающая композиция, способная покрывать указанное стекловолокно, которая отличается тем, что содержит:

по меньшей мере один полиуретан А

по меньшей мере один полиэфир В

по меньшей мере один смазывающий агент

по меньшей мере одно связующее вещество

и воду.

При этом массовое отношение А/В - меньше 3.

Предпочтительно замасливающая композиция содержит:

от 0,5 до 5% вес. полиуретана А

от 1,5 до 5,85% вес. полиэфира В

от 0,02 до 0,04% вес. смазывающего агента

от 0,10 до 0,33% вес. связующего вещества

и по меньшей мере 90% воды.

Первая группа наиболее предпочтительных замасливающих композиций содержит:

от 2 до 5% вес. полиуретана А

от 3,65 до 5,85% вес. полиэфира В

от 0,02 до 0,04% вес. смазывающего агента

от 0,10 до 0,33% вес. связующего вещества

и по меньшей мере 90% воды.

Вторая группа также наиболее предпочтительных замасливающих композиций содержит:

от 0,65 до 1,65% вес. полиуретана А

от 1,60 до 2,60% вес. сложного полиэфира В

от 0,02 до 0,04% вес. смазывающего агента

от 0,10 до 0,33% вес. агента образования связи по меньшей мере 90% воды.

Предпочтительно замасливающая композиция содержит по меньшей мере 93% вес. воды и более предпочтительно 94%.

Наиболее предпочтительно замасливающая композиция имеет весовое отношение А/В от 0,05 до 2 и еще более предпочтительно от 0,25 до 1,5.

В качестве добавок в замасливающую композицию можно вводить другие компоненты. В качестве примера добавок можно назвать:

- органические антистатики, например четвертичные алкоксилированные катионные соли аммония, или неорганические антистатики, например хлорид хрома или щелочного или щелочноземельного металла, в частности лития или магния;

- сшивающие агенты, например мономеры, димеры, тримеры или олигомеры меламинформола и N-оксиметилированные соединения,

- антиоксиданты, например стерически затрудненные фенолы, диариламины, тиоэфиры, хиноны и фосфаты.

В этом случае общее содержание указанных добавок обычно не превышает 0,5% вес. композиции, предпочтительно 0,2%.

Сухой экстракт замасливающей композиции обычно составляет от 2 до 10%, предпочтительно от 2 до 5% и преимущественно порядка 3%.

Объектом изобретения являются также композитные плиты, содержащие стекловолокно, покрытое замасливающей композицией. Такие плиты содержат по меньшей мере один полимерный термоотверждаемый материал, предпочтительно сложный полиэфир, сложный винилэфир, акриловый полимер, фенольную или эпоксидную смолу, и стекловолокно, которое частично или полностью является стекловолокном согласно изобретению. Содержание стекла в композитном материале обычно составляет от 20 до 40% вес. и предпочтительно от 25 до 35%. Толщина плиты может изменяться в широких пределах, например от 0,5 до 3 мм, предпочтительно от 1 до 2 мм. Плиты согласно изобретению, кроме незначительного содержания в них видимых нитей и их светопроницаемого характера, интересны тем, что обладают повышенной прочностью на разрыв при растяжении, как указано в нижеследующих примерах осуществления изобретения, иллюстрирующих изобретение, не ограничивая его.

В этих примерах свойства, присущие нити, покрытой замасливающей композицией, и композитной плите, содержащей указанную нить, измеряли следующим образом:

- потери при прокаливании в % измеряли в соответствии со стандартами МОС 1887,

- путанку и натяжение нити измеряли, пропуская нить через устройство, состоящее из 8 заграждений, со скоростью 50 м/мин. Устройство находилось в помещении при температуре 20°С и относительной влажности 50%.

Путанку определяли по количеству волоконец, выраженному в мг, полученному после прохождения 1 кг нити. Натяжение нити, выраженное в г, является показателем поведения нити при дальнейшем использовании, в частности при размотке. Нить, натяжение которой превышает примерно 2000 г, обычно не удовлетворяет требованиям, т.к. ее трудно разрезать и она имеет тенденцию истираться, что ухудшает качество слоя. Действительно, такая нить вызывает значительное образование волокнистых аггломератов, которые собираются около режущего инструмента и беспорядочно падают на слой.

- прочность нити при растяжении измеряют в условиях согласно стандарту МОС 3341. Она выражена в г/30 текс;

- способность к склеиванию определяют с помощью устройства, включающего в себя систему привода нити с постоянной скоростью (6 м/мин), связанного с 70 граммовым противовесом металлического ролика из высокоуглеродистой хромированной стали, по которому скользит нить. Натяжение нити на ролике постоянно измеряют по нити длиной 60 м. Среднее значение натяжения, выраженное в г, является показателем способности к склеиванию;

- значение плотности электростатических зарядов определяют при разрезании свободно разматывающейся нити (без препятствий) с помощью режущего инструмента, снабженного двумя лезвиями (длина разрезанной нити 50 мм; давление на ролик 5 кг), находящегося в камере при температуре 20°С и относительной влажности 20%. Разрезанную нить собирают в металлический приемник, снабженный клеткой Фарадея. Плотность зарядов, накопленных во время резки, выражена в нанокулонах на грамм нити (нк/г);

- расщепление при резке позволяет определить качество разброса разрезанной нити. Его определяют путем разрезания нити с помощью режущего инструмента (Schmidt et Heinzman; скорость разрезания: 110 об/мин; длина разрезанной нити: 50 мм) над конвейерной лентой, движущейся со скоростью 15 м/мин, причем резку осуществляют в контролируемых гидрометрических условиях (20°С; относительная влажность 50%). Получают войлок (масса: примерно 15 г) и подсчитают количество содержащихся в нем спекшихся волоконец в виде уплотнений большого размера (2400 текс), уплотнений небольшого размера (от 300 до 2400 текс) и склеенных волоконец (от 60 до 300 текс). Расщепление при разрезании выражено следующим отношением:

расщепление при разрезании = 5 × (число больших уплотнений) + 2 × (число небольших уплотнений) + 1 × (число склеенных волокон), в котором 5, 2 и 1 являются коэффициентами уравновешивания, отражающими количество слипшихся волоконец в рассматриваемом варианте применения;

- скорость пропитки на 50-100% измеряют следующим образом:

Заготовку из разрезанных нитей (200 мм × 200 мм; примерно 50 г), предварительно наложенную на лист Mylar, пропитывают смолой, содержащей:

- нетоксичную полиэфирную смолу (Norsodine S 2010 V фирмы Cray Valley)	120 г
- ускоритель (NL 51 Р фирмы Akzo Nobel)	0,12 г
- катализатор (Butanox M 50 фирмы Akzo Nobel)	1,2 г

Наносят смолу на заготовку, затем накладывают сверху решетку с квадратными ячейками, сторона которых равна 200 мм, и межосевым расстоянием, равным 28 мм, и считают количество пропитанных квадратов в зависимости от времени. Скорость пропитки определяют по времени, которое необходимо для пропитки заготовки на 50 и на 100%;

- светопроницаемость композитной плиты, содержащей нити, покрытые замасливающей композицией, а также наличие белых нитей в этой плите оценивают визуально по полученной плите следующим образом:

пропитывают заготовку из разрезанных нитей (200 мм × 200 мм; примерно 33 г), предварительно наложенную на лист Mylar, полиэфирной смолой, содержащей:

- смолу 3080 LA (фирмы Cray Valley)	90 г
- стирол	9 г
- катализатор Luperox K2 (фирмы Elf Atochem)	1 г
- ускоритель NL 51 Р (фирмы Akzo Nobel)	0,5 г

Пропитанную заготовку накрывают листом Mylar®, затем устраняют пузырьки с помощью соответствующего ролика, прежде чем приступить к полимеризации в печи (градиент температуры: от 85 до 130°С в течение 7 минут).

Тест на светопроницаемость проводят по заготовке, сформированной из нитей, полученных из слоистой нити. Светопроницаемость определяют по шкале от 1 (низкая светопроницаемость) до 5 (светопроницаемость оконного стекла).

Тест на наличие белых нитей проводят по заготовке, сформированной из нитей, взятых с внешней части намотки элементарной нити после термической обработки. Присутствие белых нитей определяют по шкале от 1 (большое количество видимых нитей) до 5 (отсутствие видимых нитей).

- Прочность плиты при растяжении, выраженную в МПа, измеряют в условиях, предписанных стандартом МОС 527-4, причем плита изготовлена в соответствии со стандартом МОС 1268.

Пример 1

Получают замасливающую композицию, содержащую (% вес.):

- неионный алифатический/циклоалифатический полиуретан⁽¹⁾ (Молекулярная масса: 14000; 33% водный раствор активного вещества) 2,00,

неионный ненасыщенный сложный полиэфир⁽²⁾ (45% водный раствор активного вещества) 5,85,

смазывающий агент: полиэтиленимид ⁽³⁾ 0,025,

силан⁽⁴⁾ 0,23,

аминированный силан⁽⁵⁾ 0,10,

90% уксусная кислота 0,015,

вода - количество, достаточное до 100.

Массовое отношение А/В равно 0,25.

Замасливающую композицию получают следующим образом:

Осуществляют гидролиз групп метоксисиланов ⁽⁴⁾ и ⁽⁵⁾ путем введения кислоты в водный раствор указанных силанов в условиях взбалтывания. Затем вводят другие компоненты замасливающей композиции, продолжая взбалтывать, и доводят рН до значения 5,0±0,3, если необходимо.

Сухой экстракт полученной таким способом композиции равен 3% вес.

Замасливающую композицию используют для покрытия волокон из стекла Е диаметром примерно 12 мкм, полученных путем вытягивания струек расплавленного стекла, вытекающего из 2400 отверстий фильеры, причем волокна затем собирают в виде намоток элементарных нитей с номером 30 текс.

Затем намотку сушат при 130°С в течение 12 часов.

На элементарные нити, взятые с намотки и объединенные в слоистые нити, состоящие из 80 элементарных нитей, наносят водный антистатический раствор, содержащий 25% вес. хлорида кокотриметиламмония ⁽⁶⁾ (покрытие в сухом состоянии составляет 0,03%).

Свойства нити, взятой из намотки, и плиты, армированной такой нитью, приведены в таблице 1.

Пример 2

Условия те же, что и в примере 1, но содержание полиуретана и сложного полиэфира следующее (% вес.):

- неионный алифатический/циклоалифатический полиуретан⁽¹⁾ 3,45,

- неионный ненасыщенный сложный полиэфир⁽²⁾ 4,80.

Массовое отношение А/В равно 0,538.

Сухой экстракт композиции равен 3% вес. Свойства полученной таким образом нити и плиты, армированной такой нитью, приведены в таблице 1.

Пример 3

Условия те же, что и в примере 1, но содержание полиуретана и сложного полиэфира следующее (% вес.):

- неионный алифатический/циклоалифатический полиуретан⁽¹⁾ 5,00,

- неионный ненасыщенный сложный полиэфир⁽²⁾ 3,65.

Массовое отношение А/В равно 1.

Сухой экстракт композиции равен 3% вес. Свойства полученной таким образом нити и плиты, армированной такой нитью, приведены в таблице 1.

Пример 4 (сравнительный)

Условия те же, что и в примере 1, но содержание полиуретана и полиэфира следующее (% вес.):

- неионный алифатический/циклоалифатический полиуретан⁽¹⁾ 8,00,

- неионный ненасыщенный сложный полиэфир⁽²⁾ 1,45.

Массовое отношение А/В равно 4.

Сухой экстракт композиции равен 3,2% вес. Свойства полученной таким образом нити и плиты, армированной такой нитью, приведены в таблице 1.

Пример 5

Условия те же, что и в примере 1, но содержание полиуретана и сложного полиэфира следующее (% вес.):

- неионный алифатический/циклоалифатический полиуретан⁽¹⁾ 3,45,

- неионный ненасыщенный сложный полиэфир⁽²⁾ 4,80,

- аминированный силан⁽⁵⁾ 0,20.

Массовое отношение А/В равно 0,538.

Сухой экстракт композиции равен 3% вес. Свойства полученной таким образом нити и плиты, армированной такой нитью, приведены в таблице 1.

Пример 6

Условия те же, что и в примере 1, но содержание полиуретана и сложного полиэфира следующее (% вес.):

- неионный алифатический/циклоалифатический полиуретан⁽¹⁾ 5,00,

- неионный ненасыщенный сложный полиэфир⁽²⁾ 3,65,

- аминированный силан⁽⁵⁾ 0,20,

- смазывающий агент: полиэтиленимид⁽³⁾ 0,040.

Массовое отношение А/В равно 1.

Сухой экстракт композиции равен 3% вес. Свойства полученной таким образом нити и плиты, армированной такой нитью, приведены в таблице 1.

Пример 7 (сравнительный)

Условия те же, что и в примере 1, но композиция не содержит неионный алифатический/циклоалифатический полиуретан ⁽¹⁾ и содержит 7,3% вес. неионного ненасыщенного сложного полиэфира⁽²⁾.

Сухой экстракт композиции равен 3,8% вес. Свойства полученной таким образом нити и плиты, армированной такой нитью, приведены в таблице 1.

Пример 8 (сравнительный)

Условия те же, что и в примере 1, но композиция не содержит неионный ненасыщенный сложный полиэфир ⁽²⁾ и содержит 10% вес. неионного алифатического/циклоалифатического полиуретана⁽¹⁾.

Сухой экстракт композиции равен 3,8% вес. Свойства полученной таким образом нити и плиты, армированной такой нитью, приведены в таблице 1.

Таблица 1
Примеры	1	2	3	4 (сравн.)	5	6	7 (сравн.)	8 (сравн.)	С1 (сравн.)	С2 (сравн.)	С3 (сравн.)
Нити после замасливания
Замасливание (%)	0,45	0,63	0,47	0,77	0,54	0,62	0,64	0,65	0,62	0,54	0,77
Путанка (мг/кг)	5	2	3	0,5	3	1	30	3	3	6	3
Натяжение (г)	1745	1375	1016	1900	1400	690	Н.у.	Н.у.	800	1120	3000
Растворимость в ацетоне (%)	80	80	76	83	81	79	83	82	81	74	83
Устойчивость при растяжении (г/30 текс)	1,75	1,73	1,74	1,78	1,95	2,22	Н.у.	1,86	1,69	1,14	1,60
Способность к склеиванию (г)	73	90	64	105	66	65	>130	83	40	30	58
Плотность слоистой нити	1,34	1,32	1,29	1,33	1,31	1,32	1,47	1,27	1,29	1,28	1,23
Расщепление при разрезании (количество спекшихся волоконец)	10	10	4	175	15	15	230	90	170	5	80
Плотность электростатического заряда (нк/г)	4	5	1	4	0,2	0,5	Н.у.	4	25	2	27
Пропитывание (мин)
На 50%	3	3	3	Н.у.	3	3	Н.у.	2	2	3	3
На 100%	6	7	7	Н.у.	7	7	Н.у.	4	10	7	5
Композитная плита
Светопроницаемость	4,5	4,5	4	3	4,5	3,5	Н.у.	Н.у.	4,5	3,5	4,5
Белые нити	4	4,5	4	3	4	3	3	2,5	3,5	2	Н.у.
Устойчивость плиты при растяжении (МПа)	Н.у.	114	115	Н.у.	108	105	Н.у.	Н.у.	Н.у.	85	94
Н.У. - не установлено Сравн. - сравнительный

Из таблицы 1 следует, что стекловолокно в примерах 1-3, 5 и 6 согласно изобретению обладает удовлетворительной способностью к расщеплению при разрезании и позволяет получить композитную плиту, которая одновременно обладает высокой светопроницаемостью и малым количеством белых нитей. Эти характеристики выше, чем у нитей, покрытых замасливающей композицией, содержащей полиэфир (пример 7 (сравнительный)), в частности, у которой хуже показатель расщепления при разрезании, или содержащей только полиуретан (пример 8 (сравнительный)), которая приводит к повышенному образованию белых нитей.

Нити согласно изобретению более удобны в эксплуатации, чем нити, предлагаемые в настоящее время для той же цели, например, покрытые замасливающей композицией на основе смеси полиэфира и эпоксидного полимера (пример С1 (сравнительный)) или одного сложного полиэфира (пример С3 (сравнительный)).

Нити согласно изобретению обеспечивают также улучшенный внешний вид плиты, в частности, благодаря показателю количества белых нитей по сравнению с нитями, которые особенно подходят для получения таких же плит, т.е. нитям из примера С2 (сравнительный), которые покрыты замасливающей композицией на основе поли(винилацетата). По сравнению с теми же нитями нити согласно изобретению обеспечивают, кроме того, повышенную прочность к разрыву при растяжении.

Стеклонить, покрытая замасливающей композицией, содержащей полиуретан и полиэфир, в весовом отношении, которое равно или меньше 1,5, предпочтительно меньше или равно 1, интересна тем, что она одновременно обладает улучшенной способностью к расщеплению при разрезании (ниже 30) и улучшенными армирующими свойствами (в частности, прочностью при растяжении, по меньшей мере равной 100 МПа), сохраняя при этом светопроницаемость и количество видимых нитей, которое является удовлетворительным для рассматриваемого применения.

(1) продается фирмой DSM под названием "Neoxil® 8200А"

(2) продается фирмой COIM под названием "Filco® 350"

(3) продается фирмой Henkel Corporation под названием "Emery® 6760"

(4) продается фирмой Witco Corporation под названием "Silquest® А-174"

(5) продается фирмой Witco Corporation под названием "Silquest® А-1128"

(6) продается фирмой Akzo Nobel Chemicals под названием "Arquad® C35"