Композиции замасливателя и термопластичные композиционные материалы, армированные стеклянными волокнами

Композиции замасливателя и термопластичные композиционные материалы, армированные стеклянными волокнами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Родственные заявки

Приоритетной по отношению к настоящей заявке в соответствии с 35 U.S.C. §119(е) является предварительная заявка на патент США с серийным номером 60/875206, поданная 15 декабря 2006 г., включаемая в настоящий документ путем ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям замасливателя, стеклянным волокнам, по меньшей мере, частично покрытым композицией замасливателя, и композиционным материалам, армированным стекловолокном.

Уровень техники

Обычно после формования стеклянные волокна обрабатывают композицией замасливателя для придания им нужных свойств. В настоящем документе термины «замасливатель», «композиция замасливателя» означают композицию покрытия, которая может быть нанесена на стеклянные волокна после их формования. После формования и обработки стеклянные волокна с замасливателем объединяют в жгуты или пряди, состоящие из множества отдельных волокон.

Композиция замасливателя может выполнять несколько функций. Композиция замасливателя, например, может служить смазкой, защищающей волокна от истирания друг о друга. Композиция замасливателя также может улучшать совместимость стеклянных волокон с термопластичной смолой, которую они армируют.

В автомобильной промышленности используется множество термопластичных смол, армированных стекловолокном. Например, армированные стекловолокном полиамидные смолы часто используют для производства контейнеров для различных автомобильных жидкостей, таких как поддон картера и детали радиатора, герметизирующие сердцевину радиатора. В последние годы были созданы технологии производства термопластичных смол, армированных длинными стеклянными волокнами. Такие способы производства, как технология создания длинноволокнистых гранул и прямых длинноволокнистых материалов, позволяют армировать термопластичные смолы волокнами, сохраняющими достаточную длину, получая продукты с желательными механическими свойствами и износостойкостью. Однако армирование термопластов длинными стеклянными волокнами сопряжено с некоторыми трудностями, включая сохранение длины и определенной целостности волокна в ходе компаундирования или получения одноосноориентированного волокнистого пластика, при одновременном обеспечении достаточного смачивания длинных волокон термопластичной смолой, и др.

Кроме того, когда длинноволокнистый термопластичный композит уже произведен, некоторые конечные потребители этого композиционного материала могут подвергать его обработке в жестких физических и химических условиях, которая может вызвать разложение композита с вовлечением различных механизмов. Например, одновременное воздействие высокой температуры и водных смесей органических растворителей, таких как этиленгликоль и вода, может привести к снижению прочности некоторых волоконноармированных полиамидных смол.

Сущность изобретения

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения относятся к композициям замасливателя, которые могут быть использованы для, по меньшей мере, частичного нанесения покрытия на одно или более стекловолокно. Стеклянные волокна могут быть дополнительно обработаны при помощи ряда способов и применены в определенном количестве вариантов, некоторые из которых описаны в настоящем документе.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения композиция замасливателя содержит, по меньшей мере, один сополимер малеинового ангидрида, по меньшей мере, один связывающий агент и продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший затем в реакцию с эпоксидным соединением.

В некоторых вариантах осуществления изобретения продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший затем в реакцию с эпоксидным соединением, присутствует в количестве более, примерно, 40% вес. от веса композиции замасливателя, исходя из общего содержания сухого вещества. В другом варианте осуществления изобретения продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший затем в реакцию с эпоксидным соединением, присутствует в количестве более, примерно, 50% вес. от веса композиции замасливателя, исходя из общего содержания сухого вещества. В некоторых вариантах осуществления изобретения продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший затем в реакцию с эпоксидным соединением, присутствует в количестве более, примерно, 70% вес. от веса композиции замасливателя, исходя из общего содержания сухого вещества.

В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция замасливателя дополнительно содержит, по меньшей мере, один добавочный компонент, включая полиэфир, поливиниловый спирт, полиуретан, поливинилпирролидон, сложный эфир жирной кислоты и полиэтиленгликоля, акриловое соединение, воск, химически модифицированную канифоль или эпоксидное соединение. В некоторых вариантах осуществления изобретения, по меньшей мере, один добавочный компонент присутствует в количестве, по меньшей мере, около 1% вес. от веса композиции замасливателя, исходя из общего содержания сухого вещества. В некоторых вариантах осуществления изобретения этот, по меньшей мере, один добавочный компонент присутствует в количестве, по меньшей мере, около 5% вес. от веса композиции замасливателя, исходя из общего содержания сухого вещества. В других вариантах осуществления изобретения этот, по меньшей мере, один добавочный компонент присутствует в количестве до, примерно, 50% вес. от веса композиции замасливателя, исходя из общего содержания сухого вещества. Дополнительные варианты осуществления композиций замасливателя настоящего изобретения описаны ниже в разделе “Подробное описание изобретения”.

Что касается стеклянных волокон, один вариант осуществления настоящего изобретения относится к стекловолокну, по меньшей мере, частично покрытому композицией замасливателя, содержащей, по меньшей мере, один сополимер малеинового ангидрида, по меньшей мере, один связывающий агент и продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший затем в реакцию с эпоксидным соединением. В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция замасливателя дополнительно содержит, по меньшей мере, один добавочный компонент, включая полиэфир, поливиниловый спирт, полиуретан, поливинилпирролидон, сложный эфир жирной кислоты и полиэтиленгликоля, акриловое соединение, воск, химически модифицированную канифоль или эпоксидное соединение. Дополнительные варианты осуществления стеклянных волокон настоящего изобретения описаны ниже в разделе "Подробное описание изобретения". Вообще, стеклянные волокна, соответствующие различным вариантам осуществления настоящего изобретения, могут включать стекловолокно, покрытое, по меньшей мере частично, любой из композиций замасливателя, описанной в настоящем документе.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения относятся к стекловолоконным прядям. В одном варианте осуществления изобретения стекловолоконная прядь включает множество стеклянных волокон, где, по меньшей мере, одно из множества стеклянных волокон является, по меньшей мере частично, покрытым композицией замасливателя, содержащей, по меньшей мере, один сополимер малеиновой кислоты, по меньшей мере, один связывающий агент и продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший затем в реакцию с эпоксидным соединением. В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция замасливателя дополнительно содержит, по меньшей мере, один добавочный компонент, включая полиэфир, поливиниловый спирт, полиуретан, поливинилпирролидон, сложный эфир жирной кислоты и полиэтиленгликоля, акриловое соединение, воск, химически модифицированную канифоль или эпоксидное соединение. Дополнительные варианты осуществления стекловолоконных прядей настоящего изобретения описаны ниже в разделе “Подробное описание изобретения”. Вообще, стекловолоконные пряди, соответствующие различным вариантам осуществления настоящего изобретения, могут включать множество стеклянных волокон, где, по меньшей мере, одно из множества стеклянных волокон покрыто, по меньшей мере частично, любой из композиций замасливателя, описанной в настоящем документе.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения относятся к пучкам, включающим множество стекловолоконных прядей настоящего изобретения. Пучки могут быть собраны, в некоторых вариантах осуществления, путем намотки множества прядей на одну паковку при помощи машины для намотки. В других вариантах осуществления изобретения пучки могут быть собраны на месте использования так, что множество стекловолоконных прядей не наматывают на одну паковку, но, разматывая с соответствующих паковок (например, получаемых при формовании или прямой вытяжке), объединяют в один пучок и подают в другое устройство для дальнейшей обработки. Например, пучки (намотанные на одну паковку или объединяемые на месте использования) могут быть поданы в ванну с термопластичной смолой, могут быть нарезаны, компаундированы и т.д. Стекловолоконные пряди и пучки в некоторых вариантах осуществления изобретения могут быть непрерывными, тогда как в других вариантах осуществления изобретения перед использованием они могут быть укорочены (например, нарезаны). Таким образом, в зависимости от варианта применения, стекловолоконные пряди и стекловолоконные пучки, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, могут иметь любую нужную длину. Дополнительные варианты осуществления пучков настоящего изобретения описаны ниже в разделе "Подробное описание изобретения". Вообще, пучки могут включать множество прядей, соответствующих различным вариантам осуществления прядей, стеклянных волокон и композиций замасливателя, описываемых в настоящем документе.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения относятся к термопластичным или термореактивным композиционным материалам, армированным стеклянными волокнами. В одном варианте осуществления изобретения армированный стекловолокном термопластичный или термореактивный композит содержит термопластичную смолу или термореактивную смолу и, по меньшей мере, одно стекловолокно, покрытое, по меньшей мере частично, композицией замасливателя, содержащей, по меньшей мере, один сополимер малеинового ангидрида, по меньшей мере, один связывающий агент и продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший, затем, в реакцию с эпоксидным соединением. Кроме того, любая из композиций замасливателя, описываемых в настоящем документе как часть настоящего изобретения, может быть использована в таких композитах. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения композиция замасливателя дополнительно содержит, по меньшей мере, один добавочный компонент, включая полиэфир, поливиниловый спирт, полиуретан, поливинилпирролидон, сложный эфир жирной кислоты и полиэтиленгликоля, акриловое соединение, воск, химически модифицированную канифоль или эпоксидное соединение.

В некоторых вариантах осуществления изобретения термопластичные смолы, армированные стеклянными волокнами настоящего изобретения, могут содержать полиолефины, такие как полиэтилен и полипропилен, полиамиды, полифениленоксид, полистирольные соединения или полиэфиры, такие как полибутилентерефталат (РВТ), полиэтилентерефталат (РЕТ) или их сочетания. В некоторых вариантах осуществления изобретения термореактивные смолы, армированные стеклянными волокнами настоящего изобретения, содержат полиэфирные смолы, полиимидные смолы, фенольные смолы, винилэфирные смолы или эпоксидные смолы или их сочетания.

В некоторых вариантах осуществления волоконноармированных термопластичных или термореактивных композитов стеклянные волокна характеризуются средним коэффициентом формы, по меньшей мере, 50. В настоящем документе «коэффициент формы» означает отношение длины стеклянного волокна к диаметру стеклянного волокна (L/D). В одном варианте осуществления изобретения волоконноармированный термопластичный или термореактивный композит включает множество стеклянных волокон со средним коэффициентом формы, по меньшей мере, 100 или, в других вариантах осуществления, со средним коэффициентом формы, по меньшей мере, 200. В некоторых вариантах осуществления изобретения волоконноармированный термопластичный или термореактивный композит включает множество стеклянных волокон со средним коэффициентом формы, по меньшей мере, 500 или, в других вариантах осуществления, со средним коэффициентом формы, по меньшей мере, 600. В некоторых вариантах осуществления изобретения волоконноармированный термопластичный или термореактивный композит включает множество стеклянных волокон со средним коэффициентом формы менее 1500. В других вариантах осуществления изобретения волоконноармированный термопластичный или термореактивный композит включает множество стеклянных волокон со средним коэффициентом формы менее 1200 или, в других вариантах осуществления, со средним коэффициентом формы менее 1000. В некоторых вариантах осуществления изобретения волоконноармированный термопластичный или термореактивный композит включает множество стеклянных волокон со средним коэффициентом формы более 1500.

Количество стеклянных волокон, используемое в некоторых вариантах осуществления термопластичных или термореактивных композитов настоящего изобретения, также может быть важно. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество стеклянных волокон присутствует в количестве, по меньшей мере, около 10% вес. от веса композита. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество стеклянных волокон присутствует в количестве, более, чем, примерно 40% вес. от веса композита. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество стеклянных волокон присутствует в количестве, более, чем, примерно 50% вес. от веса композита. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество стеклянных волокон присутствует в количестве до примерно 70% вес. от веса композита. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество стеклянных волокон присутствует в количестве до примерно 90% вес. от веса композита. В некоторых вариантах осуществления изобретения множество стеклянных волокон характеризуется средним коэффициентом формы, согласующимся с любым коэффициентом формы, описываемым в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления изобретения волоконноармированный термопластичный или термореактивный композит, включающий множество стеклянных волокон, может иметь форму гранул.

В другом аспекте некоторые варианты осуществления настоящего изобретения относятся к способам изготовления армированных стеклянными волокнами термопластичных или термореактивных композитов. В некоторых вариантах осуществления изобретения способ изготовления волоконноармированного термопластичного или термореактивного композита включает обеспечение множества непрерывных стеклянных волокон, нанесение, по меньшей мере частично, на множество непрерывных стеклянных волокон композиции замасливателя, содержащей, по меньшей мере, один сополимер малеинового ангидрида, по меньшей мере, один связывающий агент и продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший затем в реакцию с эпоксидным соединением, и размещение множества непрерывных стеклянных волокон с покрытием в термопластичной или термореактивной смоле. В некоторых вариантах осуществления изобретения размещение множества непрерывных стеклянных волокон с покрытием в термопластичной или термореактивной смоле включает протягивание множества непрерывных стеклянных волокон с покрытием в жидкой термопластичной или термореактивной смоле. Для изготовления таких композитов может быть использована любая из композиций замасливателя, описываемая в данном документе как часть настоящего изобретения. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения композиция замасливателя может дополнительно содержать, по меньшей мере, один добавочный компонент, включая полиэфир, поливиниловый спирт, полиуретан, поливинилпирролидон, сложный эфир жирной кислоты и полиэтиленгликоля, акриловое соединение, воск, химически модифицированную канифоль или эпоксидное соединение.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, способы изготовления волоконноармированных термопластичных или термореактивных композитов могут дополнительно включать нарезку множества непрерывных стеклянных волокон. В некоторых вариантах осуществления изобретения стеклянные волокна могут быть нарезаны до распределения в смоле. В других вариантах осуществления изобретения стеклянные волокна и термопластичная или термореактивная смола (после распределения стеклянных волокон в этой смоле) могут быть нарезаны на гранулы. Нарезанные волокна и/или гранулы, в некоторых вариантах осуществления изобретения, могут иметь коэффициент формы, раскрываемый в настоящем документе. В других вариантах осуществления изобретения способ изготовления волоконноармированных термопластичных или термореактивных композитов может дополнительно включать формование множества непрерывных стеклянных волокон и термопластичной или термореактивной смолы. Дополнительные варианты осуществления производства волоконноармированных термопластичных или термореактивных композитов описаны ниже в разделе “Подробное описание изобретения”.

Хотя некоторые варианты осуществления способов, соответствующих настоящему изобретению, относятся к стеклянным волокнам, специалистам в данной области ясно, что стеклянные волокна могут иметь форму прядей, пучков, включающих множество прядей, и других стекловолоконных продуктов. Эти и другие варианты осуществления изобретения более подробно описаны ниже в разделе “Подробное описание изобретения”.

Подробное описание изобретения

В целях настоящего описания, если не указано иное, все численные значения, выражающие количество ингредиентов, условия реакций и т.д., приводимых в описании, во всех случаях следует понимать в совокупности с термином «примерно». Таким образом, если не указано противоположное, числовые параметры, приводимые в нижеследующем описании, являются приблизительными и могут изменяться в зависимости от необходимых свойств, на получение которых направлено настоящее изобретение. По меньшей мере, и без намерения ограничить применение доктрины эквивалентов объемом формулы изобретения, каждый числовой параметр следует толковать, по меньшей мере, в свете количества заявленных значащих цифр и путем применения обычных методов округления.

Несмотря на то что числовые диапазоны и параметры, определяющие объем изобретения, являются приблизительными, числовые величины в конкретных примерах приведены с наиболее возможной степенью точности. Однако любая числовая величина по своей природе содержит определенные погрешности, являющиеся результатом стандартных отклонений соответствующих методов измерения.

Также следует отметить, что используемые в настоящем документе формы единственного числа включают ссылку на множественное значение, если иное ясно и недвусмысленно не ограничивается единственным обозначаемым.

В некоторых вариантах осуществления композиции замасливателя настоящего изобретения содержат, по меньшей мере, один сополимер малеинового ангидрида, по меньшей мере, один связывающий агент и продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший затем в реакцию с эпоксидным соединением.

В некоторых вариантах осуществления изобретения продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший затем в реакцию с эпоксидным соединением, присутствует в количестве более, примерно, 40% вес. от веса композиции замасливателя, исходя из общего содержания сухого вещества. В другом варианте осуществления изобретения продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший затем в реакцию с эпоксидным соединением, присутствует в количестве более, примерно, 50% вес. от веса композиции замасливателя, исходя из общего содержания сухого вещества. В некоторых вариантах осуществления изобретения продукт реакции алкоксилированного амина и поликарбоновой кислоты, вступивший затем в реакцию с эпоксидным соединением, присутствует в количестве более, примерно, 70% вес. от веса композиции замасливателя, исходя из общего содержания сухого вещества.

В некоторых вариантах осуществления изобретения композиция замасливателя дополнительно содержит, по меньшей мере, один добавочный компонент, включая полиэфир, поливиниловый спирт, полиуретан, поливинилпирролидон, сложный эфир жирной кислоты и полиэтиленгликоля, акриловое соединение, воск, химически модифицированную канифоль или эпоксидное соединение.

Теперь обратимся к компонентам, которые могут быть использованы в различных вариантах осуществления композиций замасливателя настоящего изобретения; композиция замасливателя настоящего изобретения может содержать, по меньшей мере, один сополимер малеинового ангидрида. В некоторых вариантах осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида содержит мономер малеинового ангидрида и мономер, подобранный из группы, в которую входят этилен, бутадиен, изобутилен и их смеси. В других вариантах осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида содержит мономер малеинового ангидрида и мономер, подобранный из группы, в которую входят этилен, бутадиен и их смеси. В других вариантах осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида содержит мономер малеинового ангидрида и изобутилен.

В некоторых вариантах осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида содержит мономер малеинового ангидрида и способный к сополимеризации мономер, где часть сополимера малеинового ангидрида является химически модифицированной аммиаком или первичным алкиламином. В других вариантах осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида содержит мономер малеинового ангидрида и способный к сополимеризации мономер, где часть сополимера малеинового ангидрида является химически модифицированной аммиаком. В еще одном варианте осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида содержит мономер малеинового ангидрида и способный к сополимеризации мономер, где сополимер малеинового ангидрида химически модифицирован первичным алкиламином. Кроме того, химическая модификация части сополимера малеинового ангидрида аммиаком может привести к преобразованию части мономеров малеинового ангидрида в малеимидные мономеры. Химическая модификация части сополимера малеинового ангидрида первичным алкиламином может привести к преобразованию части мономеров малеинового ангидрида в алкилзамещенные малеимидные мономеры.

В другом варианте осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида содержит мономер малеинового ангидрида, способный к сополимеризации мономер и мономер, подобранный из группы, в которую входят малеимидный мономер, алкилзамещенный малеимидный мономер и их смеси. В некоторых вариантах осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида содержит мономер малеинового ангидрида, способный к сополимеризации мономер и малеимидный мономер. В других вариантах осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида содержит мономер малеинового ангидрида, способный к сополимеризации мономер и алкилзамещенный малеимидный мономер.

В контексте настоящего изобретения термин «мономер малеинового ангидрида» охватывает малеиновый ангидрид и малеиновую кислоту в форме свободной кислоты, соли или частичной соли. В контексте настоящего изобретения термин «частичная соль» относится к мономерам малеинового ангидрида с двумя карбокси-группами, из которых одна карбокси-группа имеет форму свободной кислоты, а другая карбокси-группа преобразована в соль. В контексте настоящего изобретения термин «малеимидный мономер» охватывает малеимид, малеиновый диамид и амид малеиновой кислоты в форме свободной кислоты или соли. В контексте настоящего изобретения термин «алкилзамещенный малеимидный мономер» охватывает N-алкилмалеимид, N,N'-диалкилмалеиновый диамид и амид N-алкилмалеиновой кислоты в форме свободной кислоты или соли.

В некоторых вариантах осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида получен путем полимеризации малеинового ангидрида или малеиновой кислоты со способным к сополимеризации мономером, таким как, помимо прочего, этилен, бутадиен и изобутилен. Как указывалось выше, в некоторых вариантах осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида также может включать терполимеры, содержащие мономер малеинового ангидрида, способные к сополимеризации мономеры и мономер, подобранный из группы, в которую входят малеимидный мономер, алкилзамещенный малеимидный мономер и их смеси. Отношение мономеров в сополимере малеинового ангидрида не имеет определенных ограничений при условии, что сополимер малеинового ангидрида пригоден для использования с целью сохранения или повышения стойкости к гидролизу и/или прочности армированной термопластичной смолы. В тех вариантах осуществления изобретения, где сополимер малеинового ангидрида получают из реакционной смеси, содержащей малеиновый ангидрид и способный к сополимеризации мономер, итоговый сополимер малеинового ангидрида, во многих случаях, может представлять собой чередующийся сополимер этих двух реагентов. Дальнейшая химическая модификация чередующегося сополимера малеинового ангидрида, в некоторых вариантах осуществления изобретения, дает сополимеры малеинового ангидрида, в которых отношение малеинового ангидрида, малеимидного и N-замещенного малеимидного мономеров к способному к сополимеризации мономеру составляет 1:1.

При составлении некоторых вариантов осуществления композиций замасливателя настоящего изобретения может быть использован водный раствор сополимера малеинового ангидрида. Если сополимеры малеинового ангидрида содержат мономеры малеинового ангидрида в ангидридной форме, при диспергировании в воде при комнатной температуре сополимер малеинового ангидрида может быть плохо растворимым. Растворимость сополимера малеинового ангидрида можно повысить путем нагревания водного раствора сополимера малеинового ангидрида и превращения ангидридных групп сополимера малеинового ангидрида в соответствующие поликислоты. Водный раствор, полученный в результате такого гидролиза, затем может быть использован для составления композиции замасливателя.

При гидролизе свободные кислотные группы сополимера малеинового ангидрида могут претерпевать дальнейшее превращение из свободной кислоты в соль. В альтернативном способе приготовления водного раствора сополимера малеинового ангидрида сополимеры малеинового ангидрида, содержащие мономеры малеинового ангидрида в ангидридной форме, могут быть нагреты в водном растворе гидроксида аммония или водном растворе первичного алкиламина. Реакционная смесь может быть нагрета под давлением до температуры выше 100°С. В зависимости от условий реакции и присутствия гидроксида аммония либо первичного алкиламина, некоторые или все ангидридные группы могут быть преобразованы в поликислоты, соли, частичные соли, диамиды, частичные амиды, имиды и их смеси.

В некоторых вариантах осуществления изобретения образование в сополимере малеинового ангидрида диамидов, частичных амидов и имидов придает волоконноармированным полиамидам благоприятные свойства. Образование этих функциональных групп может облегчить реакцию сополимеров малеинового ангидрида с концевыми аминогруппами полиамидной смолы по механизму реакции переамидирования.

Соль гидролизованного малеинового ангидрида может быть солью щелочного металла или солью аммония, образованной гидроксидом аммония или органическим первичным, вторичным или третичным амином, поли- или монофункциональным, например, триэтиламином и триэтаноламином. Степень нейтрализации гидролизованного малеинового ангидрида может быть различной. В одном из вариантов осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида нейтрализован 25%-ным водным раствором гидроксида аммония.

В контексте настоящего документа термин «способный к сополимеризации мономер» относится к материалам, которые сополимеризуются с малеиновым ангидридом и включают, помимо прочего, алифатические олефины, виниловые эфиры, винилацетаты и другие мономеры винилового типа. Способные к сополимеризации алифатические олефины имеют следующую общую формулу (I):

где R¹ и R² независимо друг от друга выбраны из группы, в которую входят водород, алкильные и алкенильные группы, содержащие от 1 до 12 атомов углерода. К примерам алифатических олефинов, пригодных для сополимеризации с малеиновым ангидридом, относятся этилен, бутадиен и изобутилен. Примером винилового эфира, пригодного для сополимеризации с малеиновым ангидридом, является изобутилен.

Количество и тип малеимидного мономера или N-замещенного малеимидного мономера в сополимере малеинового ангидрида в некоторых вариантах осуществления изобретения определяют из таких соображений, как требуемая реакционноспособность сополимера малеинового ангидрида по отношению к конкретной термопластичной смоле, такой как полиамидная смола, или требуемая вязкость в составе композиции замасливателя. Увеличение количества амидных или имидных групп в сополимере малеинового ангидрида, например, может привести к увеличению реакционноспособности сополимера малеинового ангидрида по отношению к концевым аминогруппам полиамидной смолы. Кроме того, большее количество амидных или имидных групп в сополимере малеинового ангидрида может привести к снижению растворимости сополимера малеинового ангидрида в водном растворе. Производные кислот, такие как сложные эфиры, могут не обеспечивать приемлемой реакционоспособности по отношению к полиамидной смоле по сравнению с амидами, имидами, ангидридами, свободными кислотами и солями.

В одном из вариантов осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида представляет собой чередующийся сополимер мономера малеинового ангидрида и этилена. Чередующийся сополимер мономера малеинового ангидрида и этилена может быть приобретен у компании Zeeland Chemicals, Inc. В другом варианте осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида представляет собой чередующийся сополимер мономера малеинового ангидрида и бутадиена. Чередующийся сополимер мономера малеинового ангидрида и бутадиена, известный как MALDENE 286, может быть приобретен у компании Lindau Chemicals, Inc.

Еще в одном варианте осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида представляет собой чередующийся сополимер мономера малеинового ангидрида и изобутилена. Чередующийся сополимер мономера малеинового ангидрида и изобутилена, известный как IREZ 160, может быть приобретен у компании International Specialty Products.

Количество сополимера малеинового ангидрида в композиции замасливателя может зависеть от различных факторов. В некоторых вариантах осуществления изобретения нижний предел содержания сополимера малеинового ангидрида может быть определен как количество, эффективное с точки зрения сохранения или увеличения стойкости к гидролизу армированной термопластичной смолы. В том варианте осуществления изобретения, где стекловолокно с замасливателем предназначено, например, для армирования термопластичной полиамидной смолы, количество сополимера малеинового ангидрида в композиции замасливателя, эффективное с точки зрения сохранения или увеличения стойкости термопластичной полиамидной смолы к гидролизу, может составлять более 1% вес. относительно общего содержания сухого вещества. В некоторых вариантах осуществления армирования полиамидов нижний предел содержания сополимера малеинового ангидрида может быть определен как минимальное количество, выполняющее функцию обеспечения надлежащей реакционоспособности по отношению к полиамидной смоле. В некоторых вариантах осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида может присутствовать в количестве более 10% вес. относительно общего содержания сухого вещества. Кроме того, верхний предел содержания сополимера малеинового ангидрида может составлять менее 50% вес. относительно общего содержания сухого вещества. В некоторых вариантах осуществления изобретения количество сополимера малеинового ангидрида в композиции замасливателя может лежать в диапазоне, примерно, 5-25% вес. относительно общего содержания сухого вещества. В некоторых вариантах осуществления изобретения сополимер малеинового ангидрида присутствует в количестве до, примерно, 40% вес. от веса композиции замасливателя относительно общего содержания сухого вещества.

В некоторых вариантах осуществления композиция замасливателя настоящего изобретения вместо сополимера малеинового ангидрида включает полимер или олигомер, содержащий множество кислотных функциональных групп, в том числе функциональные группы карбоновых кислот. В одном из вариантов осуществления изобретения полимер или олигомер, содержащий множество кислотных функциональных групп, содержит одно или более акриловое соединение, в том числе полиакриловую кислоту (РАА), полиметакриловую кислоту (РМА), полиметилметакрилат (РММА) и их сополимеры. В некоторых вариантах осуществления изобретения акриловое соединение включает сополимеры акриловых мономеров, в том числе акриловой кислоты, метакриловой кислоты и метилметакрилата, со стиролом. В одном из вариантов осуществления изобретения сополимер акрил/стирол содержит, по меньшей мере, 5% вес. акрилового соединения. В других вариантах осуществления изобретения сополимер акрил/стирол содержит от 10% вес. до 50% вес. акрилового соединения.

В некоторых вариантах осуществления изобретения полимер или олигомер, содержащий множество кислотных функциональных групп, пригодный для замены сополимера малеинового ангидрида, присутствует в количестве, по меньшей мере, 5% вес. от веса композиции замасливателя относительно общего содержания сухого вещества. В других вариантах осуществления изобретения полимер или олигомер, содержащий множество кислотных функциональных групп, присутствует в количестве, по меньшей мере, 10% вес. от веса композиции замасливателя относительно общего содержания сухого вещества. В некоторых вариантах осуществления изобретения полимер или олигомер, содержащий множество кислотных функциональных групп и пригодный для замены сополимера малеинового ангидрида, присутствует в количестве менее 30% вес. общего содержания сухого вещества. В некоторых вариантах осуществления изобретения полимер или олигомер, содержащий множество кислотных функциональных групп, присутствует в количестве менее 20% вес. общего содержания сухого вещества.

В некоторых вариантах осуществления композиция замасливателя настоящего изобретения дополнительно содержит, по меньшей мере, один связывающий агент. Пригодные для использования в композициях замасливателя настоящего изобретения силановые связывающие агенты включают функциональную группу, способную к химическому связыванию с поверхностью стекловолокна, и функциональную группу, способную к химическому связыванию со смолой. Таким образом, какой конкретно силановый связывающий агент включается в композицию замасливателя, зависит от смолы, для армирования которой используется стекловолокно с замасливателем. Возможно совместное применение двух или более связывающих агентов. Силановые связывающие агенты, пригодные в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, могут включать аминосиланы. К примерам аминосиланов, потенциально пригодны