(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつ該ペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットを処理する方法において、前記ペレットを前記含浸剤の溶融温度以上の温度に、ある期間に亘り維持する工程を有してなり、前記含浸剤の溶融温度が前記熱可塑性ポリマーシースの溶融温度より低く、かつ前記ペレットを維持する温度が前記熱可塑性ポリマーシースの溶融温度より低く、前記熱可塑性ポリマーシースがポリオレフィン組成物である、方法。
【請求項２】
前記ペレットは、少なくとも１５分の期間に亘り、前記温度に維持される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ガラスフィラメントが、５〜５０μｍの厚さを有する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記含浸剤が、非揮発性であり、前記熱可塑性ポリマーシースの融点より少なくとも２０℃低い融点を有し、塗布温度で２．５から１００ｃＳの粘度を有する、請求項１から３いずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記ペレットが、５〜５０ｍｍの長さを有する、請求項１から４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
請求項１から５いずれか１項記載の方法により得られる、含浸剤により少なくとも一部が覆われかつ縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレット。
【請求項７】
ペレットを成形することによって製造される成形部品中のガラスフィラメントの凝集を減少させるための請求項６記載のペレットの使用。
【請求項８】
ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつ該ペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットを製造する方法において、
ａ）ガラスフィラメントの少なくとも１つの連続ストランドを提供する工程、
ｂ）前記ストランドに含浸剤を塗布する工程、
ｃ）工程ｂ）のストランドの周りに熱可塑性ポリマーのシースを施して、前記含浸剤により少なくとも一部覆われたガラスフィラメントの、シースされた連続ストランドを形成する工程、
ｄ）前記含浸剤により少なくとも一部覆われたガラスフィラメントの、シースされた連続ストランドをペレットに切断する工程、および
ｅ）前記ペレットを請求項１から５いずれか１項記載の方法で処理する工程、
を有してなる方法。
【請求項９】
ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつ該ペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットを成形することによって製造される成形部品におけるガラスフィラメントの凝集を減少させる方法において、
ａ）ガラスフィラメントの少なくとも１つの連続ストランドを提供する工程、
ｂ）前記ストランドに含浸剤を塗布する工程、
ｃ）工程ｂ）のストランドの周りに熱可塑性ポリマーのシースを施して、前記含浸剤により少なくとも一部覆われたガラスフィラメントの、シースされた連続ストランドを形成する工程、
ｄ）前記含浸剤により少なくとも一部覆われたガラスフィラメントの、シースされた連続ストランドをペレットに切断する工程、および
ｅ）前記ペレットを請求項１から５いずれか１項記載の方法で処理する工程、
を有してなる方法。
【請求項１０】
前記工程ｂ）において、前記ストランドに塗布される含浸剤の量は、前記ストランドの質量に対して０．５質量％超〜２０質量％である、請求項８または９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットの処理方法に関する。
【０００２】
本発明はさらに、この方法により得られるペレットおよびその使用に関する。
【０００３】
本発明はさらに、ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットの製造方法に関する。
【０００４】
本発明はさらに、ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットが繰り返しの機械負荷に曝されているとき、またはペレットの配管系を通じた輸送の際、または振動コンベヤ手段による輸送の際、そのペレットから分離するガラスフィラメントの量を減少させる方法に関する。
【０００５】
本発明はさらに、ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットを成形することによって製造された成形部品におけるガラスフィラメントの凝集を減少させる方法に関する。
【０００６】
概して、本発明は、ガラス長繊維強化熱可塑性ポリマーの技術分野にある。
【背景技術】
【０００７】
ガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットであって、ガラスフィラメントが含浸剤により少なくとも一部覆われており、ペレットの縦方向に延在している、ペレットが、商標名Ｓｔａｍａｘ（商標）でＳａｕｄｉ  Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｄｕｃｔｒｉｅｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。
【０００８】
そのようなペレットを製造するプロセスが特許文献１から公知であり、そのプロセスは、以下の工程：
ａ）多くとも２質量％しかサイジング組成物を含有しない、少なくとも１つの連続ガラスマルチフィラメントストランドのパッケージからほどく工程、
ｂ）０．５から２０質量％の含浸剤をその少なくとも１つの連続ガラスマルチフィラメントストランドに塗布して、含浸された連続マルチフィラメントストランドを形成する工程、および
ｃ）含浸された連続マルチフィラメントストランドの周りに熱可塑性ポリマーのシースを施して、被覆された(sheathed)連続マルチフィラメントストランドを形成する工程、
を有してなり、
その含浸剤が、非揮発性であり、熱可塑性マトリクスの融点より少なくとも２０℃低い融点を有し、塗布温度で２．５から１００ｃＳの粘度を有し、強化すべき熱可塑性ポリマーに適合していることを特徴とする。
【０００９】
特許文献１によれば、被覆された連続ガラスマルチフィラメントストランドは、２から５０ｍｍ、好ましくは５から３０ｍｍ、より好ましくは６から２０ｍｍ、最も好ましくは１０から１５ｍｍの流さを有するペレットに切断することができる。
【００１０】
そのペレットは、射出成形、圧縮成形、押出成形および押出圧縮成形などの適切な成形技法によって物品を製造するために使用できる。バンパー等の自動車外装部品、計器盤等の自動車内装部品、またはボンネット下の自動車部品などの物品を製造するために、射出成形が広く使用されている。
【００１１】
特許文献２には、成形材料として使用するのに適した繊維強化ポリアミド樹脂組成物を製造するプロセスが開示されている。得られた組成物は、強化繊維と樹脂との間の高い接着強度を有し、成形製品に優れた性質を与える。
【００１２】
特許文献３には、造形品を調製するのに適した、被覆された(coated)長繊維強化複合構造の連続調製プロセスが開示されている。このプロセスは、複数の連続長の強化繊維ストランドを連続的に線引きしながら、その繊維ストランドを第１の熱可塑性樹脂材料に含浸して、長繊維強化複合構造を形成し、それに続いて、その長繊維強化複合構造上に、添加剤を含有する第２の熱可塑性樹脂材料を被覆して、被覆された長繊維強化複合構造を製造することによって、特徴付けられる。
【００１３】
特許文献４には、導電性長繊維熱可塑性濃縮物を製造するプロセスであって、導電性連続繊維ストランドを、水性溶融混連熱可塑性ディスパージョンで被覆し、乾燥させ、切り刻むプロセスが開示されている。
【００１４】
特許文献５には、単繊維で強化されたプラスチック物品を製造する方法であって、第一に、実質的に無限長の繊維をプラスチック内に被覆し、これらの被覆繊維から粒子を製造し、その粒子を繊維強化プラスチック製品に作る方法が開示されている。
【００１５】
特許文献６には、ガラス含有基体の少なくとも一部の上に配置された化合物の少なくとも１つの層を備えた物品であって、その化合物が、１１０℃未満の変形温度を有するポリオレフィン、および分散安定剤を含み、その化合物が基体に改善された性質を与え、基体が成形可能である、物品が開示されている。
【００１６】
当業者には、特許文献１により製造されたタイプのペレット中のガラスフィラメントは、シースの熱可塑性ポリマー中に（まだ）分散されていないことが認識されるであろう。本願の発明者等は、これにより、そのようなペレットが繰り返しの機械負荷にさらされると、ペレットからガラスフィラメントが分離することがあることを発見した。そのような繰り返しの機械負荷は、配管系を通じての、または振動コンベヤベルトなどの振動コンベヤ手段による、ペレットの輸送中に生じるであろう。さらなる繰り返しの機械負荷が、多数のペレットが振盪され、撹拌されるとき、またはペレットが、例えば、オクタビン(octabin)などの適切な輸送容器中に充填されるときに生じる。それに加え、輸送容器は、輸送中に振動に曝されるであろう。この振動は、ペレットからガラスフィラメントが分離する別の原因であろう。当然のことながら、上記例のいくつかの変種も、繰り返しの機械負荷と考えられるであろう。繰り返しの機械負荷は、通常、事実上無作為である。
【００１７】
配管系を通じてのペレットの輸送中にペレットからガラスフィラメントが分離することは、特に重要である。何故ならば、分離したフィラメントは、配管系および／または配管系に使用されるフィルタ、弁、排気口などの閉塞を生じることがあるからである。そのような閉塞により、設備の停止時間が生じ、ことによると、製造能力が損なわれるかもしれない。
【００１８】
本願の発明者等は、広く、先に挙げた問題を「遊離ガラス」問題と称する。「遊離ガラス」という用語は、ペレットから分離するガラスフィラメントの量に代わるものとしてこの説明全体に亘り使用されることがある。
【００１９】
ペレットから分離するガラスフィラメントに関連する問題以外に、本願の発明者等は、特許文献１にしたがって製造されたタイプのペレットは、時々、最終製品、例えば、射出成形部品の表面に見える、いわゆる「白点(white spot)」を生じることがあることを観察した。本願の発明者等は、これらの「白点」はガラスフィラメントの凝集体であること、およびそのような「白点」の存在が、ガラスフィラメントの含浸が不十分であり、ガラスフィラメントを成形部品中に均一に分散させずに、その中に凝集したまま留まらせたことを示すことを発見した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】国際公開第２００９／０８０２８１号
【特許文献２】欧州特許第０４９１０４３号明細書
【特許文献３】国際公開第９９／６５６６１号
【特許文献４】国際公開第２００７／００８６３３号
【特許文献５】独国特許発明第３８０６６６１号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００８／１１８７２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の課題は、遊離ガラス現象に関連する問題の解決策を提供することにある。
【００２２】
より具体的には、本発明の課題は、ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットが繰り返しの負荷に曝されたときに、ペレットから分離するガラスフィラメントの量が最小まで減少している、ペレットを提供することにある。
【００２３】
本発明のさらなる課題は、ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットが、例えば、空気抵抗により、配管系を通じて輸送されるときに、またはペレットが、コンベヤベルトなどの振動コンベヤ手段により輸送されるときに、ペレットから分離するガラスフィラメントの量が最小まで減少している、ペレットを提供することにある。
【００２４】
本発明の別の課題は、「白点」の数が最小まで減少するように、ペレット中のガラスフィラメントの含浸を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
その程度まで、本願の発明者等は、ペレットが、含浸剤の少なくとも溶融温度の高温である期間に亘り維持されれば、そのようなペレットが輸送されるおよび／または繰り返しの機械負荷に曝されるときに、ペレットから分離するガラスフィラメントの量が著しく減少することを発見した。したがって、本発明は、ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットを処理する方法において、そのペレットを含浸剤の少なくとも溶融温度の高温にある期間に亘り維持する工程を有してなる方法を提供する。
【００２６】
その上、本願の発明者等は、本発明の方法により、そのように処理されたペレットから製造された成形部品において「白点」が形成される恐れが低くなることを発見した。
【００２７】
それに拘束することを意図しないが、本願の発明者等は、高温での処理により２つの効果が達成されると考えている。
【００２８】
第一に、その処理により、含浸剤が、ペレットのコアを形成するガラスフィラメントと、ガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースとの間の機械的結合を改善することができる。
【００２９】
第二に、その処理により、含浸剤が、ガラスフィラメント間の空間にさらに拡散することができ、これにより、ガラスフィラメント間の結合が改善される。言い換えると、本発明により、ガラスフィラメントの含浸を改善することができる。
【００３０】
それゆえ、本発明は、ガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットであって、ガラスフィラメントが含浸剤により少なくとも一部覆われかつペレットの縦方向に延在しており、ガラスフィラメントが互いと熱可塑性ポリマーシースに結合しており、その組合せにより、ペレットから分離するガラスフィラメントの量が減少し、「白点」の量が減少する、ペレットを製造することができる。
【００３１】
したがって、本発明によれば、上述した課題の少なくとも１つが満たされる。
【００３２】
好ましい実施の形態において、ペレットは、少なくとも１５分、好ましくは少なくとも３０分、より好ましくは少なくとも６０分の期間に亘り、前記高温に維持される。処理温度である、この処理中の高温は、含浸剤をガラスフィラメントと熱可塑性ポリマーシースとの間およびガラスフィラメント間の界面に沿って含浸させることができるので、含浸剤の溶融温度と少なくとも等しい。処理中の高温が高いほど、遊離ガラスおよび／または「白点」への同様の効果を得ながら、処理期間が短くなるであろう。
【００３３】
実際には、本発明は、ペレットを、たとえば、容器の壁を加熱する手段により、および／または予熱ガスで容器をパージすることにより、加熱できる適切な処理容器内に配置することによって実施することができる。そのような実施の形態において、ペレットは、直接的ではなく間接的に加熱され、ペレットを所望の温度に加熱するためには、ある程度の時間が必要である。別の実施の形態において、ペレットは、赤外線放射により加熱してもよい。本発明は、これらの加熱方法または加熱方法の任意の組合せのいずれにも、決して制限されない。
【００３４】
当業者は、高温は、処理の期間に亘りずっと一定であってよいが、変動してもよいことを理解するであろう。
【００３５】
前記処理は、比較的多量のガラスフィラメントを含有するペレット、すなわち、少なくとも４０質量％、好ましくは少なくとも５０質量％のガラスフィラメントを含有するペレットにとって特に重要である。何故ならば、そのようなペレットは、「遊離ガラス」および「白点」の問題を受けやすいからである。
【００３６】
処理中にペレットが一緒に溶融するのを避けるために、高温は、熱可塑性ポリマーシースの熱可塑性ポリマーの溶融温度より低いことが好ましい。
【００３７】
それゆえ、本発明の好ましい実施の形態において、含浸剤は、熱可塑性ポリマーシースの溶融温度より低い溶融温度を有し、その高温は、熱可塑性ポリマーシースの溶融温度よりも低い。
【００３８】
ペレットが５〜５０ｍｍ、好ましくは５〜３０ｍｍ、より好ましくは１０〜２０ｍｍ、最も好ましくは１２〜１５ｍｍの長さを有することが好ましい。２０ｍｍ超の長さを有するペレットは、射出成形設備において加工するのがより難しいであろう、および／またはそのような設備の改良を必要とするであろう。２０ｍｍから５０ｍｍなどのより長いペレットは、圧縮成形技法に適しているであろう。
【００３９】
本発明にしたがって使用されるペレットは、ペレットの質量に基づいて、１０から７０質量％、好ましくは２０から６０質量％のガラスフィラメントを含有することが好ましい。通常、ペレット中のガラスフィラメントは、ガラスロービングと称されることもあるガラスマルチフィラメントから生じる。そのようなロービングは、ガラスフィラメントの連続ストランドであり、そのガラスフィラメントは、サイジング組成物により被覆され、一緒に保持されている。誤解を避けるために、当然のことながら、そのような連続ストランドまたはロービングにおいて、ガラスフィラメントも連続している。
【００４０】
本発明のペレット中のガラスフィラメントは、５〜５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍ、より好ましくは１５〜２５μｍの厚さを有することが好ましい。通常、ガラスフィラメントは断面が円形であり、先に定義された厚さがガラスフィラメントの直径であろうことを意味する。
【００４１】
ペレット中のガラスフィラメントの長さは、典型的に、ペレットの長さに対応する。それでも、熱可塑性ポリマーシースの押出後収縮のために、または適用されるペレット切断技術のために、ペレットとガラスフィラメントとの間の長さに小さな差が生じるかもしれない。しかしながら、そのような差は、小さく、典型的に、ペレットの長さの１０％未満、好ましくは５％未満、より好ましくは２％未満である。ガラスフィラメントは、概して、互いに平行である。誤解を避けるために、当然のことながら、本発明に使用されるガラスフィラメントは、熱可塑性ポリマーシース中に埋め込まれていない。
【００４２】
ガラスフィラメントが、ガラスフィラメントの総質量に基づいて、多くとも２質量％しかサイジング組成物を含有しないことが好ましい。サイジング組成物の適切な例としては、水溶液中に溶解したまたは水中に分散した有機材料などの溶媒系組成物および溶融系または放射線硬化系組成物が挙げられる。より詳しくは、水性サイジング組成物は従来、個々のガラスフィラメントに施される。当該技術分野、例えば、欧州特許出願公開第１４６０１６６Ａ１号、欧州特許出願公開第０２０６１８９Ａ１号または米国特許第４３３８２３３号の各明細書に既に開示されているように、水性サイジング組成物は、典型的に、塗膜形成要素、カップリング剤および他の追加成分を含む。塗膜形成要素は、一般に、ガラスフィラメントをフィラメント間摩耗から保護し、かつ乾燥された後のガラスフィラメントストランドの一体性と加工性を提供するのに効果的な量で存在する。適切な塗膜形成要素は、強化すべきポリマーと混和性であるべきである。例えば、ポリプロピレンを強化するために、適切な塗膜形成要素は、一般に、ポリオレフィンワックスを含む。カップリング剤は、一般に、成形物品において熱可塑性ポリマーマトリクスを形成する、熱可塑性ポリマーシースとガラスフィラメント強化材との間の接着を改善するために使用される。ガラスフィラメントに使用されている当該技術分野で公知のカップリング剤の適切な例としては、有機官能シランが挙げられる。当業者に公知のどの他の追加成分もサイジング組成物中に存在してもよい。適切な例としては、滑剤、帯電防止剤、架橋剤、可塑剤、界面活性剤、核生成剤、酸化防止剤、顔料およびそれらの任意の組合せが挙げられる。
【００４３】
熱可塑性ポリマーシースが、ポリプロピレンまたはポリエチレンに基づく組成物などの、ポリオレフィン組成物であることが好ましい。本発明によるペレットにおける熱可塑性ポリマーシース材料が、プロピレンホモポリマー、プロピレンとエチレンおよび／または別のアルファオレフィンのランダムコポリマーまたは異相コポリマーなどの結晶性ポリプロピレンであることがより好ましい。熱可塑性ポリマーシースは、紫外線安定剤、酸化防止剤、加工助剤、衝撃改質剤、難燃剤、酸除去剤、無機充填剤、着色剤、またはポリマーとガラスフィラメントとの間の界面結合を改善する化合物のような、強化された化合物の性質をさらに向上させる成分などの添加剤を１種類以上含有してもよい。最後の化合物の例に、熱可塑性ポリマーがポリプロピレンである場合、マレイン酸変性ポリプロピレンのような官能化ポリオレフィンがある。
【００４４】
熱可塑性ポリマーシースが単層からなることが好ましいが、本発明は、そのような実施の形態に制限されない。その程度まで、ガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースは、熱可塑性ポリマーシース上に直接押し出された、その熱可塑性ポリマーシースと直接接触するような、１種類以上の熱可塑性ポリマーの１つ以上の層により、取り囲まれるてもよい。誤解を避けるために、当然のことながら、熱可塑性ポリマーシースは、含浸剤により少なくともある程度覆われたガラスフィラメントを密接に取り囲む。ここに用いた密接に取り囲むという用語は、熱可塑性ポリマーシースが、少なくともある程度覆われたガラスフィラメントを含有するコアと実質的に完全に接触していることを意味するものとして理解すべきである。言い換えると、シースは、シースの内面と、ガラスフィラメントを含有するコアとの間に意図的な間隙がないような様式で施される。
【００４５】
さらなる態様において、本発明は、ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットが繰り返しの機械負荷に曝されているとき、またはペレットの配管系を通じた輸送の際、または振動コンベヤ手段による輸送の際、そのペレットから分離するガラスフィラメントの量を減少させる方法において、
ａ）ガラスフィラメントの少なくとも１つの連続ストランドを提供する工程、
ｂ）そのストランドに含浸剤を塗布する工程、
ｃ）工程ｂ）のストランドの周りに熱可塑性ポリマーのシースを施して、含浸剤により少なくとも一部覆われたガラスフィラメントの、シースされた連続ストランドを形成する工程、
ｄ）含浸剤により少なくとも一部覆われたガラスフィラメントの、シースされた連続ストランドをペレットに切断する工程、および
ｅ）ペレットを本発明による方法で処理する工程、
を有してなる方法に関する。
【００４６】
さらにまた別の態様において、本発明は、ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットを成形することによって製造された成形部品におけるガラスフィラメントの凝集を減少させる方法において、
ａ）ガラスフィラメントの少なくとも１つの連続ストランドを提供する工程、
ｂ）そのストランドに含浸剤を塗布する工程、
ｃ）工程ｂ）のストランドの周りに熱可塑性ポリマーのシースを施して、含浸剤により少なくとも一部覆われたガラスフィラメントの、シースされた連続ストランドを形成する工程、
ｄ）含浸剤により少なくとも一部覆われたガラスフィラメントの、シースされた連続ストランドをペレットに切断する工程、および
ｅ）ペレットを本発明による方法で処理する工程、
を有してなる方法に関する。
【００４７】
ガラスフィラメントの連続ストランドの周りに熱可塑性ポリマーのシースを施すための当該技術分野に公知のどの方法を使用してもよい。シースする(sheathing)またはワイヤ被覆(wire-coating)プロセスは、典型的に、連続ガラスストランドの外面に、それがダイの中の熱可塑性ポリマー溶融物を通過するときに、熱可塑性ポリマー層を施す工程を含む。例えば、文献の欧州特許０９２１９１９Ｂ１号および同第０９９４９７８Ｂ１号の各明細書にシースするまたはワイヤ被覆方法が開示されている。本発明によれば、得られたガラスフィラメントの、シースされた連続ストランドは、含浸剤により少なくとも一部覆われたガラスフィラメントを含有するコアおよびそのガラスフィラメントを密接に取り囲むシースを備えている。
【００４８】
ロービングと称されることもある、ガラスフィラメントの連続ストランドは、通常、それが巻き付けられたボビンから提供される。多くとも２質量％しかサイジング組成物を含有しないガラスフィラメントの連続ストランドが、本発明の方法に利用される。強熱減量（ＬＯＩ）により測定して、０．１から１質量％のサイジング組成物を含有するガラスフィラメントの連続ストランドを使用することが好ましい。ＬＯＩの測定は、ガラスフィラメント上のサイジングの量を決定するために周知である。ガラスフィラメントの連続ストランドのガラスフィラメント密度は様々であってよい。ガラスフィラメントの連続ストランドが、好ましくはストランド当たり５００から１００００のガラスフィラメントを、より好ましくはストランド当たり２０００から５０００のガラスフィラメントを含有することができる。ストランドの線密度が、１０００メートル当たり１０００から５０００グラムに相当する、１０００から５０００テクスであることが好ましい。ガラスフィラメントの厚さは、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍ、さらにより好ましくは１５〜２５μｍである。通常、ガラスフィラメントは断面が円形であり、先に定義した厚さは直径を意味する。
【００４９】
本発明によりペレットを製造する方法は、含浸剤を少なくとも１つの連続ストランドに塗布する工程を含む。含浸剤の量が、ペレット中のガラスフィラメント（サイジング組成物を含む）の総質量に基づいて、０．５から２０質量％であることが好ましい。含浸剤を塗布する工程は、サイジング組成物を含有するガラスフィラメントの包装された連続ストランドをほどいた後であって、ガラスマルチフィラメントのストランドの周りに熱可塑性ポリマーシースを施す工程と直列に行われる。「直列」は、含浸剤を塗布する工程と、熱可塑性ポリマーシースを施す工程との間に、例えば、貯蔵または冷却などの中間工程が行われないことを意味する。実際に、両方の工程は、互いの直後に行ってよく、例えば、含浸剤がまだ比較的高温を有していることを意味する。
【００５０】
含浸剤には少なくとも２つの機能がある。第一に、含浸剤は、ガラスフィラメントを、少なくとも一部には、互いと、熱可塑性ポリマーシースに結合する。この機能は、そのようなペレットが、繰り返しの機械負荷に曝されたとき、もしくはペレットを、例えば、空気抵抗により、配管系を通じて輸送する際、またはコンベヤベルトなどの振動コンベヤ手段により輸送する際に、ペレットから分離するガラスフィラメントの量を減少させることを考慮して重要である。第二に、含浸剤は、ペレットを物品に成形する成形プロセス中に熱可塑性ポリマーマトリクス中のガラスフィラメントの分散を向上させる化合物である。これらの機能を考慮して、ペレットの製造中に含浸剤がガラスフィラメントによりよく含浸するほど、最終製品（すなわち、射出成形部品）中のガラスフィラメントの分散がよりよくなり、結果として「白点」が少なくなるであろう。その上、遊離ガラスの問題が最小に減少する。本発明の処理方法は、含浸をさらに改善する。
【００５１】
前記含浸剤は、非揮発性であり、熱可塑性ポリマーシースの融点より少なくとも２０℃低い融点を有し、塗布温度で２．５から１００ｃＳの粘度を有する。
【００５２】
含浸剤の粘度は、塗布温度で、１００ｃＳ未満、好ましくは７５ｃＳ未満、より好ましくは２５ｃＳ未満である。含浸剤の粘度は、塗布温度で、２．５ｃＳ超、好ましくは５ｃＳ超、より好ましくは７ｃＳ超である。１００ｃＳ超の粘度を有する含浸剤は、ガラスフィラメントの連続ストランドに塗布するのが難しい。ガラスフィラメントの良好な湿潤性能を促進するために、低粘度が必要であるが、２．５ｃＳ未満の粘度を有する含浸剤は、取り扱うのが難しい、例えば、塗布する量を制御するのが難しい。含浸剤の溶融温度は、熱可塑性ポリマーシースの融点より少なくとも約２０℃、好ましくは少なくとも２５℃または少なくとも３０℃低い。含浸剤の塗布温度は、所望の粘度範囲が得られるように選択される。塗布される含浸剤の量は、とりわけ、シースに使用される熱可塑性ポリマー、連続ストランドのガラスフィラメントのサイズ（直径）、およびガラスフィラメントの表面上にあるサイジングのタイプに依存する。本発明によれば、ガラスフィラメントの連続ストランドに塗布される含浸剤の量は、ガラスフィラメント（サイジング組成物を含む）の質量に基づいて、０．５質量％超、好ましくは２質量％超、より好ましくは４質量％超、より好ましくは６質量％超であるべきである。含浸剤の量は、２０質量％未満、好ましくは１８質量％未満、より好ましくは１５質量％未満、より好ましくは１２質量％未満であるべきである。成形中の熱可塑性ポリマーマトリクス中のガラスフィラメントの均一な分散を支援するために、特定の最小量の含浸剤が必要である。過剰な含浸剤は、成形物品の機械的性質の低下をもたらすことがある。シースの材料としてポリプロピレンと組み合わせて使用する含浸剤の適切な例として、ポリエチレンワックス、変性低分子量ポリプロピレンなどの高分岐ポリ（アルファオレフィン）、パラフィンやシリコンなどの鉱油、およびこれらの化合物の任意の混合物が挙げられるであろう。含浸剤が高分岐ポリ（アルファオレフィン）を含むことが好ましく、含浸剤が高分岐ポリエチレンワックスであることがより好ましい。そのワックスは、必要に応じて、所望の粘度に到達するために、炭化水素油またはパラフィン油のようなワックスと混合されてもよい。特許文献１には、含浸剤として、３０質量％のＶｙｂａｒ  ２６０（Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅにより供給される超分岐ポリマー）と７０質量％のＰａｒａｌｕｘ油（パラフィン、Ｃｈｅｖｒｏｎにより供給）のブレンドが開示されている。本発明によれば、含浸剤は、非揮発性であり、実質的に溶媒を含まない。非揮発性は、その含浸剤が、適用する塗布条件下と加工条件下で蒸発しないことを意味する。本発明の文脈において、「実質的に溶媒を含まない」とは、含浸剤が１０質量％未満の溶媒、好ましくは５質量％未満の溶媒しか含有しないことを意味する。含浸剤がどのような溶媒も含有しないことが最も好ましい。この含浸剤は、粘度が所望の範囲内に留まるという条件で、滑剤、帯電防止剤、紫外線安定剤、可塑剤、界面活性剤、核生成剤、酸化防止剤、顔料、染料、マレイン酸変性ポリプロピレンなどの接着促進剤などの、当該技術分野で公知の他の添加剤とさらに混合されてもよい。
【００５３】
液体の含浸剤をガラスフィラメントの連続ストランドに塗布するために、当該技術分野で公知のどの方法を使用してもよい。含浸剤を塗布する適切な方法としては、ベルト、ローラを有する塗布器、およびホットメルト塗布器が挙げられる。そのような方法が、例えば、文献の欧州特許第０９２１９１９号、同第０９９４９７８Ｂ１号、同第０３９７５０５Ｂ１号の各明細書およびその中に引用された文献に開示されている。
【００５４】
本発明はさらに、ペレットであって、含浸剤により少なくとも一部覆われかつペレットの縦方向に延在しているガラスフィラメントを取り囲む熱可塑性ポリマーシースを備えたペレットを収容する輸送容器を充填する方法において、ペレットを、その製造後に本発明の方法を使用して処理する工程、それに続き、ペレットを配管系を通じて充填ステーションに輸送する工程、それに続き、輸送容器に充填ステーションからのペレットを充填する工程を有してなる方法に関する。適切な輸送容器が当業者に公知であり、その例としては、袋、大型袋、箱、オクタビン、コンテナなどが挙げられる。
【００５５】
ここで、本発明を、決して本発明を制限するものと考えるべきではない以下の図面および実施例によりさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明によるペレットの概略図
【図２】図１のペレットのガラスフィラメントの連続ストランドのいくつかを示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００５７】
図１は、本発明によるペレットの概略図（一定の縮尺ではない）である。ペレット１は、ガラスフィラメント３を取り囲む熱可塑性ポリマーシース２を備えており、そのガラスフィラメントは、含浸剤（図示せず）により少なくとも一部覆われており、ペレットの縦方向に延在している。いくつかのガラスフィラメント３が、図２に拡大して示されている。ガラスフィラメント３は、ガラスコア４およびサイジング組成物５を備えている。サイジング組成物５がガラスコア４を完全に被包しているのが示されている。それにもかかわらず、当業者には、図２は単なる略図であること、および実際には、ガラスコア４が、サイジング組成物５により完全には取り囲まれていなくてもよいことが理解されよう。その上、サイジング組成物５は、２つ以上のガラスコア４を被包する層を形成してもよい。
【００５８】
含浸剤（図示せず）が、個々のガラスフィラメント３のいくつかまたは全ての間および／またはガラスフィラメント３と熱可塑性ポリマーシース２との間に存在する。
【００５９】
実施例１〜１０
ガラスフィラメントが含浸剤により少なくとも一部覆われている、ガラスフィラメントの、シースされた連続ストランドを、特許文献１の方法にしたがって製造した。
【００６０】
そのガラスフィラメントの連続ストランドは、３０００テクスの線密度を有し、０．６質量％のサイジング組成物を含有した。このストランドには８質量％の含浸剤が与えられており、その含浸剤は、高分岐α−オレフィンと微結晶ワックスを含むブレンドであって、７７℃のドロップ融点(drop melting point)および５０ｍＰａ・ｓの１００℃での粘度を有するブレンドであった。
【００６１】
含浸剤の塗布に続いて、４７ｇ／１０分のＭＦＩ（ＩＳＯ  １１３３、２３０℃で２．１６ｋｇ）を有するＳＡＢＩＣ  ＰＰ  ５７９  Ｓのポリプロピレンホモポリマーシースを、そのポリプロピレンホモポリマーが連続ストランドを密接に取り囲むような様式でガラスフィラメントの連続ストランドの周りに設けた。ガラスフィラメントのそのように被覆されたストランドを、水浴中で冷却し、次いで、１２ｍｍの長さを有するペレットに切断した。これらのペレットは、ペレットの質量に基づいて６０質量％のガラスフィラメントを含有していた。
【００６２】
ペレットのサンプルを、様々な期間に亘りオーブン内で９０℃、１１０℃および１３０℃の温度に維持した。概要が下記の表１に見られる。
【００６３】
ペレットから分離するガラスフィラメントの傾向を、いわゆる「押し出し(push out)」試験を使用して測定した。この試験は、ペレットのバッチから無作為に選択した１００個のペレットのマニュアル試験を含む。作業者は、ペレットのコアの表面積、すなわち、ガラスフィラメントが占める表面積より小さい表面積を有する丸い端部を有する針を使用して、ペレットからガラスフィラメントを押し出すように試みる。実際に、この目的でペーパークリップを使用してもよい。試験したペレット１００個当たりでうまく「押し出せた」量を報告する。この「押し出し」挙動は、他の方法により測定したおよび／または実際に観察された遊離ガラスの量に相関することが分かった。それゆえ、押し出された数が大きいほど、ペレットから分離するガラスフィラメントの量が多くなる。この押し出し試験は、実施例において処理したペレットを室温まで冷却した後に行った。
【００６４】
下記の表１は、実施例１が基準実施例とみなされ、本発明によるものではない、押し出し試験の正規化結果を示している。
【００６５】
【表１】
0006333294.tif 000002
【００６６】
表１から、ペレットが、特定の量の処理時間に亘り高温に維持された場合、押し出しが著しく改善されることが明白である。その上、温度が高いほど、より短い処理時間で良好な押し出し挙動がもたらされることが分かった。
【００６７】
実施例１１〜１８
実施例１１〜１８の全てにおいて、ガラスフィラメントが含浸剤により少なくとも一部覆われている、ガラスフィラメントの、シースされた連続ストランドを、特許文献１の方法にしたがって製造した。
【００６８】
実施例１１〜１８の各々はいくつかの製造運転からなり、下記の表２は、「押し出し」結果に関する測定性能についての平均値を与えている。実施例１〜１０の結果の表示と同様に、押し出し結果は正規化されている。
【００６９】
そのガラスフィラメントの連続ストランドは、３０００テクスの線密度を有し、０．６質量％のサイジング組成物を含有した。このストランドには８質量％の含浸剤が与えられており、その含浸剤は、高分岐α−オレフィンと微結晶ワックスを含むブレンドであって、７７℃のドロップ融点および５０ｍＰａ・ｓの１００℃での粘度を有するブレンドであった。
【００７０】
実施例１１〜１８において、ポリマーのタイプとガラスフィラメントの量を変えた。ガラスフィラメントの量は、３０００テクスの連続ストランドを取り囲む熱可塑性ポリマーシースの厚さを変えることによって変えた。表２は、これらの変動の概要を与えている。
【００７１】
プロピレンコポリマーは、７０ｇ／１０分のＭＦＩ（ＩＳＯ  １１３３、２３０℃で２．１６ｋｇ）を有するＳＡＢＩＣ  ＰＰ  ５１３  ＭＮＫ  １０であった。
【００７２】
プロピレンホモポリマーは、４７ｇ／１０分のＭＦＩ（ＩＳＯ  １１３３、２３０℃で２．１６ｋｇ）を有するＳＡＢＩＣ  ＰＰ  ５７９  Ｓであった。
【００７３】
ガラスフィラメントの連続ストランドの周りにポリプロピレンシースを施した後、ガラスフィラメントのそのように被覆されたストランドを水浴中で冷却し、次いで、１２ｍｍの長さを有するペレットに切断した。これらのペレットは、下記の表２に示されたような量のガラスフィラメントを含有していた。
【００７４】
切断後、ペレットのサンプルを１２０分の期間に亘り１１０℃の温度に維持した。
【００７５】
【表２】
0006333294.tif 000003
【符号の説明】
【００７６】
１    ペレット
２    熱可塑性ポリマーシース
３    ガラスフィラメント
４    ガラスコア
５    サイジング組成物
【図１】
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【図２】
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