[发明专利]具有包含纳米颗粒的胶料的玻璃原丝

说明书

技术领域

本发明涉及希望用于增强有机和/或无机材料的涂覆有包含纳米颗 粒(特别是粘土、勃姆石或二氧化硅纳米颗粒)的胶料的玻璃原丝。

本发明还涉及用于涂覆这种原丝的胶料组合物，及其这种组合物的 制备方法以及包含所述原丝(fils)的复合物。

背景技术

传统上，玻璃增强原丝是通过熔融玻璃丝的机械拉制进行制备的， 该熔融玻璃通过重力在由液体高度产生的静水压力的作用下从充满熔 融玻璃的拉丝模中的多个孔流出以形成组合成基础原丝的长丝，然后将 所述原丝收集在适合的支撑体上。

在拉制过程中，和在将其组合成原丝之前，用胶料组合物(通常为 含水组合物)通过将其通过上胶构件来涂覆该玻璃长丝。

该胶料对于多个支数(titre)是必需的。

在原丝的制备过程中，其通过作为润滑剂保护长丝不受其在用于拉 制和缠绕原丝的构件上高速摩擦导致的磨损。该胶料还通过确保该长丝 粘附在一起以保证该原丝之间的粘合。最后，其使该原丝充分完整以承 受用于由几个基础原丝形成特别是“组合的”粗纱(stratifils)所必须的重 绕操作，其还可以消除在这些操作过程中产生的静电荷。

在为了制备这些材料复合物的使用过程中，该胶料提高了待增强的 基材对该原丝的浸渍，以及促进玻璃和所述基材之间的粘合，因此产生 具有改进的机械性质的复合物。此外，该胶料保护该原丝不受化学和环 境侵蚀，这有助于提高其耐久性。在需要将该原丝切碎的应用中，该胶 料可以防止该长丝的剥落并分离，以及与表面胶料(surensimage)一起 消散在切碎过程中产生的静电荷。

以其各种形式(连续的、切碎的或磨碎的原丝、团簇、网格、纺织 物、编织物等)的玻璃原丝通常用于有效增强各种性质的基材，例如热 塑性或热固性有机材料和无机材料，例如粘固剂(ciment)。

发明内容

本发明的一个目的是提高涂覆有胶料的玻璃原丝的抗磨损性，特别 是为了使其可以在更好的条件下进行纺织。

本发明的另一个目的是提高希望将其作为增强聚合物材料(特别是 热塑性或热固性的)和/或无机材料的元件(élément)加入的涂覆有胶料的 玻璃原丝的在湿环境中的抗老化性。

依照本发明通过涂覆有包含纳米颗粒的胶料组合物的玻璃原丝实 现了这些目的。

更具体地，本发明的一个主题是涂覆有特别是由含水分散液和/或含 水悬浮液和/或含水乳液得到的胶料组合物的玻璃原丝，其包含(以wt ％计)：

-25～90％的至少一种成膜剂；

-3～25％的至少一种偶联剂；和

-2～18％的纳米颗粒。

在本发明中，术语“纳米颗粒”应当理解为由原子或分子团形成的材 料的颗粒，具有可以在1～100纳米，优选1～50纳米之间变化的一个 或多个尺寸。这些颗粒的形状可以在非常宽的范围内变化，例如其可以 具有球状、管状、针状(英语为“须状”)、薄片状或板状的外观。

依然在本发明的上下文中，术语“原丝(fils)”应当理解为表示来自多 个长丝的组合形成的基础原丝，和源自这些原丝的产品，特别是这些原 丝以粗纱形式的组合件。这种组合件可以通过同时从多个基础原丝缠盘 放线，并然后将所述原丝组合成缠绕在旋转支撑体上的纤维束(mèche) 而得到。其也可以是“直接”粗纱，具有与通过将长丝在拉丝模下直接组 合并缠绕在旋转支撑体上得到的组合粗纱相同的纤度(titre)(或线密 度)。

也依照本发明，术语“含水胶料组合物”理解为可以在拉制过程中沉 积在长丝上的组合物，该组合物为包含至少70％，优选75％重量的水 且在适当时可以包含至多10％重量，优选至多5％重量的一种或多种可 以帮助溶解该胶料组合物中的某些组分的基本是有机的溶剂的悬浮液 或分散液的形式。在大部分情况下，该组合物不包含有机溶剂，特别是 用于限制挥发性有机化合物(VOCs)排放进入大气中。

依照本发明的成膜剂具有多种作用：其通过使纳米颗粒附着于玻璃 长丝上并确保这些纳米颗粒之间的粘合，在适当时候与待增强的材料粘 合在一起，为该涂层提供机械粘附性；其有助于将这些长丝彼此粘结在 一起；最后，其保护该原丝不受任何机械损伤且不受化学和环境侵蚀。