JP2000178879A - ガラス繊維 - Google Patents
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- C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
- C03C25/32—Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＦＲＰのマトリックス樹脂への含浸性に優れ
たＡＲガラス繊維を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明のガラス繊維は、ＺｒＯ2を１４
重量％以上、アルカリ金属酸化物を１０重量％以上含有
し、その表面がサイジング剤によって処理されてなるガ
ラス繊維であって、該サイジング剤が、一分子中にエポ
キシ基を２個以下含有し、０〜４０℃の温度範囲におい
て液状であり、熱処理してもフィルム化しないエポキシ
樹脂又はエポキシ樹脂エマルジョンを含むことを特徴と
する。
たＡＲガラス繊維を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明のガラス繊維は、ＺｒＯ2を１４
重量％以上、アルカリ金属酸化物を１０重量％以上含有
し、その表面がサイジング剤によって処理されてなるガ
ラス繊維であって、該サイジング剤が、一分子中にエポ
キシ基を２個以下含有し、０〜４０℃の温度範囲におい
て液状であり、熱処理してもフィルム化しないエポキシ
樹脂又はエポキシ樹脂エマルジョンを含むことを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス繊維に関し、特
にアルカリ性物質に曝される用途のＦＲＰの補強材とし
て好適なガラス繊維に関するものである。
にアルカリ性物質に曝される用途のＦＲＰの補強材とし
て好適なガラス繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）の補
強材として、ＳｉＯ2を約５５重量％、ＣａＯを約２
１．５重量％、Ａｌ2Ｏ3を約１４重量％、Ｂ2Ｏ3を約
７．５重量％、Ｎａ2Ｏを約０．３重量％、Ｋ2Ｏを約
０．２重量％、ＭｇＯを約１．０重量％、ＴｉＯ2を約
０．５重量％含有するＥガラス繊維が広く用いられてい
るが、Ｅガラス繊維は、耐アルカリ性が不十分であるた
め、下水管や浄化槽に使用されるＦＲＰの補強材として
用いると、浸食されやすいという問題がある。
強材として、ＳｉＯ2を約５５重量％、ＣａＯを約２
１．５重量％、Ａｌ2Ｏ3を約１４重量％、Ｂ2Ｏ3を約
７．５重量％、Ｎａ2Ｏを約０．３重量％、Ｋ2Ｏを約
０．２重量％、ＭｇＯを約１．０重量％、ＴｉＯ2を約
０．５重量％含有するＥガラス繊維が広く用いられてい
るが、Ｅガラス繊維は、耐アルカリ性が不十分であるた
め、下水管や浄化槽に使用されるＦＲＰの補強材として
用いると、浸食されやすいという問題がある。
【０００３】すなわち下水管や浄化槽に使用されるＦＲ
Ｐは、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂な
どをＥガラス繊維で強化したものであり、これらは地中
でコンクリートやモルタルを使用して施工されるが、長
期間に亘って地中に埋設されている間に、コンクリート
やモルタルに水が浸透すると、これらからアルカリ性物
質が溶出し、この溶出したアルカリ性物質によってＥガ
ラス繊維が劣化することになる。
Ｐは、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂な
どをＥガラス繊維で強化したものであり、これらは地中
でコンクリートやモルタルを使用して施工されるが、長
期間に亘って地中に埋設されている間に、コンクリート
やモルタルに水が浸透すると、これらからアルカリ性物
質が溶出し、この溶出したアルカリ性物質によってＥガ
ラス繊維が劣化することになる。
【０００４】ところで耐アルカリ性に優れたガラス繊維
としては、ＺｒＯ2を１４重量％以上含有するＡＲガラ
ス繊維が知られており、上記した下水管や浄化槽の補強
材としてＡＲガラス繊維を使用すれば、Ｅガラス繊維よ
りもアルカリ性物質による浸食を抑制することができ
る。
としては、ＺｒＯ2を１４重量％以上含有するＡＲガラ
ス繊維が知られており、上記した下水管や浄化槽の補強
材としてＡＲガラス繊維を使用すれば、Ｅガラス繊維よ
りもアルカリ性物質による浸食を抑制することができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＡＲガラス繊維の構成
成分であるＺｒＯ2は、アルカリ性物質に対して非常に
強く、これを多量に（具体的には１４重量％以上）含有
することによって、ガラス繊維の耐アルカリ性を向させ
ている。
成分であるＺｒＯ2は、アルカリ性物質に対して非常に
強く、これを多量に（具体的には１４重量％以上）含有
することによって、ガラス繊維の耐アルカリ性を向させ
ている。
【０００６】しかしながらＺｒＯ2は、ガラス化する
際、非常に溶融し難いため、融剤としてアルカリ金属酸
化物を多量に（具体的には１０重量％以上）含有させる
ことによって、ガラスの溶融性を向上している。ところ
がアルカリ金属酸化物を多量に含むガラスは、その周り
に水のような媒体が存在すると、アルカリ成分を多量に
溶出するという特性を有している。
際、非常に溶融し難いため、融剤としてアルカリ金属酸
化物を多量に（具体的には１０重量％以上）含有させる
ことによって、ガラスの溶融性を向上している。ところ
がアルカリ金属酸化物を多量に含むガラスは、その周り
に水のような媒体が存在すると、アルカリ成分を多量に
溶出するという特性を有している。
【０００７】ところでガラス繊維は、紡糸された直後
に、サイジング剤で表面処理されるが、一般にＥガラス
繊維のサイジング剤の材料としては、ＦＲＰのマトリッ
クス樹脂との含浸性が良く、耐熱性、耐酸性、耐アルカ
リ性に優れたエポキシ樹脂が主に用いられている。
に、サイジング剤で表面処理されるが、一般にＥガラス
繊維のサイジング剤の材料としては、ＦＲＰのマトリッ
クス樹脂との含浸性が良く、耐熱性、耐酸性、耐アルカ
リ性に優れたエポキシ樹脂が主に用いられている。
【０００８】通常、この種のエポキシ樹脂としては、ノ
ボラックタイプのエポキシ樹脂が使用されているが、ノ
ボラックタイプのエポキシ樹脂は、反応性の高い基を有
するため、アルカリ成分を多量に含有するＡＲガラス繊
維のサイジング剤として使用すると、エポキシ樹脂が、
ガラス中のアルカリ成分と反応してガラス繊維表面に強
靱なフィルムが形成され、ガラス繊維を加工することが
困難となる。
ボラックタイプのエポキシ樹脂が使用されているが、ノ
ボラックタイプのエポキシ樹脂は、反応性の高い基を有
するため、アルカリ成分を多量に含有するＡＲガラス繊
維のサイジング剤として使用すると、エポキシ樹脂が、
ガラス中のアルカリ成分と反応してガラス繊維表面に強
靱なフィルムが形成され、ガラス繊維を加工することが
困難となる。
【０００９】このような事情から、ＡＲガラス繊維のサ
イジング剤の材料としては、安定な酢酸ビニル樹脂やア
クリル樹脂が使用されているが、これをＦＲＰの補強材
として用いると、ＦＲＰのマトリックス樹脂への含浸性
が悪く、十分な補強効果が得られないという問題があ
る。
イジング剤の材料としては、安定な酢酸ビニル樹脂やア
クリル樹脂が使用されているが、これをＦＲＰの補強材
として用いると、ＦＲＰのマトリックス樹脂への含浸性
が悪く、十分な補強効果が得られないという問題があ
る。
【００１０】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、ＦＲＰのマトリックス樹脂への含浸性に優れたＡ
Ｒガラス繊維を提供することを目的とするものである。
あり、ＦＲＰのマトリックス樹脂への含浸性に優れたＡ
Ｒガラス繊維を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく種々の実験を繰り返した結果、ＡＲガラス
の表面を、特定のビスフェノールＡタイプエポキシ樹脂
又はエポキシ樹脂エマルジョンを含有するサイジング剤
によって処理すると、ガラス繊維表面に強靱なフィルム
が形成されることがないことを見いだし、本発明を提案
するに至った。
を達成すべく種々の実験を繰り返した結果、ＡＲガラス
の表面を、特定のビスフェノールＡタイプエポキシ樹脂
又はエポキシ樹脂エマルジョンを含有するサイジング剤
によって処理すると、ガラス繊維表面に強靱なフィルム
が形成されることがないことを見いだし、本発明を提案
するに至った。
【００１２】すなわち本発明のガラス繊維は、ＺｒＯ2
を１４重量％以上、アルカリ金属酸化物を１０重量％以
上含有し、その表面がサイジング剤によって処理されて
なるガラス繊維であって、該サイジング剤が、一分子中
にエポキシ基を２個以下含有し、０〜４０℃の温度範囲
において液状であり、熱処理してもフィルム化しないエ
ポキシ樹脂又はエポキシ樹脂エマルジョンを含むことを
特徴とする。
を１４重量％以上、アルカリ金属酸化物を１０重量％以
上含有し、その表面がサイジング剤によって処理されて
なるガラス繊維であって、該サイジング剤が、一分子中
にエポキシ基を２個以下含有し、０〜４０℃の温度範囲
において液状であり、熱処理してもフィルム化しないエ
ポキシ樹脂又はエポキシ樹脂エマルジョンを含むことを
特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明のガラス繊維は、ＺｒＯ2を１４重量％
以上含有するため、耐アルカリ性に優れており、これを
ＦＲＰの補強材として使用し、このＦＲＰにアルカリ性
物質が浸透しても、ガラス繊維が侵食されにくい。従っ
てアルカリ性物質によって、ガラス繊維と樹脂との界面
における接着力が低下したり、ガラス繊維の引張強度が
低下するのを防止でき、幅広い環境下でも、補強効果を
維持することができる。
以上含有するため、耐アルカリ性に優れており、これを
ＦＲＰの補強材として使用し、このＦＲＰにアルカリ性
物質が浸透しても、ガラス繊維が侵食されにくい。従っ
てアルカリ性物質によって、ガラス繊維と樹脂との界面
における接着力が低下したり、ガラス繊維の引張強度が
低下するのを防止でき、幅広い環境下でも、補強効果を
維持することができる。
【００１４】また最近、下水の酸性化傾向が強まってお
り、下水中の酸性物質が下水管や浄化槽に浸透しやすく
なっている。従ってこれらの用途のＦＲＰには耐アルカ
リ性と共に、耐酸性も要求されるため、耐アルカリ性及
び耐酸性に優れたガラス繊維を使用することが望まし
い。
り、下水中の酸性物質が下水管や浄化槽に浸透しやすく
なっている。従ってこれらの用途のＦＲＰには耐アルカ
リ性と共に、耐酸性も要求されるため、耐アルカリ性及
び耐酸性に優れたガラス繊維を使用することが望まし
い。
【００１５】本発明において使用可能な耐酸性及び耐ア
ルカリ性に優れるガラス繊維の具体的組成は、重量％
で、ＳｉＯ2 ５４〜６５％、ＺｒＯ2 １４〜２５％、
Ｌｉ2Ｏ ０〜５％、Ｎａ2Ｏ １０〜１７％、Ｋ2Ｏ
０〜８％、ＲＯ（ただし、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂ
ａ、Ｚｎを表す） ０〜１０％、ＴｉＯ2 ０〜７％、
Ａｌ2Ｏ3 ０〜２％であり、より好ましくは、重量％
で、ＳｉＯ2 ５７〜６４％、ＺｒＯ2 １９〜２４％、
Ｌｉ2Ｏ ０．５〜３％、Ｎａ2Ｏ １１〜１５％、Ｋ2
Ｏ １〜５％、ＲＯ（ただし、Ｒ０は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｚｎを表す）ＴｉＯ2 ０．５〜５％、Ａｌ2
Ｏ3 ０〜１％である。
ルカリ性に優れるガラス繊維の具体的組成は、重量％
で、ＳｉＯ2 ５４〜６５％、ＺｒＯ2 １４〜２５％、
Ｌｉ2Ｏ ０〜５％、Ｎａ2Ｏ １０〜１７％、Ｋ2Ｏ
０〜８％、ＲＯ（ただし、Ｒは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂ
ａ、Ｚｎを表す） ０〜１０％、ＴｉＯ2 ０〜７％、
Ａｌ2Ｏ3 ０〜２％であり、より好ましくは、重量％
で、ＳｉＯ2 ５７〜６４％、ＺｒＯ2 １９〜２４％、
Ｌｉ2Ｏ ０．５〜３％、Ｎａ2Ｏ １１〜１５％、Ｋ2
Ｏ １〜５％、ＲＯ（ただし、Ｒ０は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｚｎを表す）ＴｉＯ2 ０．５〜５％、Ａｌ2
Ｏ3 ０〜１％である。
【００１６】また本発明のガラス繊維は、ＺｒＯ2によ
る溶融性の低下をアルカリ金属酸化物を１０重量％以上
含有することによって補っているが、その表面に塗布さ
れるサイジング剤が、一分子中にエポキシ基を２個以下
含有し、０〜４０℃の温度範囲において液状であり、熱
処理してもフィルム化しないエポキシ樹脂又はエポキシ
樹脂エマルジョンを含むため、本来、エポキシ樹脂が有
する耐熱性、耐酸性、耐アルカリ性を維持しながらも、
ガラス中のアルカリ成分と反応し難く、強靱なフィルム
が形成されることがない。その結果、加工性が良好で、
ＦＲＰのマトリックス樹脂に含浸しやすいガラス繊維が
得られる。
る溶融性の低下をアルカリ金属酸化物を１０重量％以上
含有することによって補っているが、その表面に塗布さ
れるサイジング剤が、一分子中にエポキシ基を２個以下
含有し、０〜４０℃の温度範囲において液状であり、熱
処理してもフィルム化しないエポキシ樹脂又はエポキシ
樹脂エマルジョンを含むため、本来、エポキシ樹脂が有
する耐熱性、耐酸性、耐アルカリ性を維持しながらも、
ガラス中のアルカリ成分と反応し難く、強靱なフィルム
が形成されることがない。その結果、加工性が良好で、
ＦＲＰのマトリックス樹脂に含浸しやすいガラス繊維が
得られる。
【００１７】このようなエポキシ樹脂又はエポキシ樹脂
エマルジョンのサイジング剤中の含有量としては、固形
分換算で、３〜１３重量％が適当である。
エマルジョンのサイジング剤中の含有量としては、固形
分換算で、３〜１３重量％が適当である。
【００１８】本発明においては、サイジング剤中にアミ
ノシランカップリング剤を０．０１重量％以上含有させ
ると、不飽和ポリエステルやビニルエステルなどの樹脂
とガラス繊維の濡れ性が向上するため好ましい。ただし
アミノシランカップリング剤が０．５重量％より多くな
っても、その効果に変化がない。アミノシランカップリ
ング剤の望ましい含有量は、０．０１〜０．２重量％で
ある。
ノシランカップリング剤を０．０１重量％以上含有させ
ると、不飽和ポリエステルやビニルエステルなどの樹脂
とガラス繊維の濡れ性が向上するため好ましい。ただし
アミノシランカップリング剤が０．５重量％より多くな
っても、その効果に変化がない。アミノシランカップリ
ング剤の望ましい含有量は、０．０１〜０．２重量％で
ある。
【００１９】またサイジング剤中にアクリルシランカッ
プリング剤を０．０１重量％以上含有させると、不飽和
ポリエステルやビニルエステルなどの樹脂の含浸性がよ
り向上するため好ましい。つまり不飽和ポリエステル樹
脂やビニルエステル樹脂は、スチレンを媒体としている
が、アクリルシランはスチレンとの親和性が良いためで
ある。ただしアクリルシランカップリング剤が１．０重
量％より多くなっても、その効果に変化がない。アクリ
ルシランカップリング剤の望ましい含有量は、０．０５
〜０．７重量％である。
プリング剤を０．０１重量％以上含有させると、不飽和
ポリエステルやビニルエステルなどの樹脂の含浸性がよ
り向上するため好ましい。つまり不飽和ポリエステル樹
脂やビニルエステル樹脂は、スチレンを媒体としている
が、アクリルシランはスチレンとの親和性が良いためで
ある。ただしアクリルシランカップリング剤が１．０重
量％より多くなっても、その効果に変化がない。アクリ
ルシランカップリング剤の望ましい含有量は、０．０５
〜０．７重量％である。
【００２０】本発明のガラス繊維は、生産性を考慮する
と、ＤＷＲ（ダイレクトワインディングロービング）の
形態とすることが望ましい。ＤＷＲは、溶融ガラスを白
金製ブッシングの底部に設けられた多数のノズルから引
き出してガラス繊維（ガラスフィラメント）とした後、
直ちにアプリケータと呼ばれる塗布器を用いてサイジン
グ剤を塗布し、これらのガラス繊維の数百本から数千本
を集束して巻き取ってから乾燥することによって製造さ
れる。
と、ＤＷＲ（ダイレクトワインディングロービング）の
形態とすることが望ましい。ＤＷＲは、溶融ガラスを白
金製ブッシングの底部に設けられた多数のノズルから引
き出してガラス繊維（ガラスフィラメント）とした後、
直ちにアプリケータと呼ばれる塗布器を用いてサイジン
グ剤を塗布し、これらのガラス繊維の数百本から数千本
を集束して巻き取ってから乾燥することによって製造さ
れる。
【００２１】このようにＤＷＲは、多数本のガラス繊維
が集束した形態を有するため、これを解舒する際の解舒
性を向上させることは、ＦＲＰの成形性を向上する上で
非常に重要とされている。
が集束した形態を有するため、これを解舒する際の解舒
性を向上させることは、ＦＲＰの成形性を向上する上で
非常に重要とされている。
【００２２】そこでサイジング剤中に、ポリアルキルポ
リアミンアルキルアマイド誘導体などのポリアミン系滑
性剤を含有させると、ガラス繊維の解舒性を向上させる
ことができるため好ましいが、これを多量に含有させる
と、ガラス繊維に粘着性を与え、ガムアップが発生しや
すくなるため好ましくない。ガムアップとは、ガラス繊
維表面に付着したサイジング剤が、ＦＲＰ成形工程で使
用される各種治具の接触部に摩擦により付着したもので
あり、これが肥大化すると、ガラス繊維の切断の原因と
なるため好ましくない。ポリアミン系滑性剤の望ましい
含有量は、固形分換算で０．０１〜０．５重量％（より
望ましくは０．０１〜０．３重量％）である。
リアミンアルキルアマイド誘導体などのポリアミン系滑
性剤を含有させると、ガラス繊維の解舒性を向上させる
ことができるため好ましいが、これを多量に含有させる
と、ガラス繊維に粘着性を与え、ガムアップが発生しや
すくなるため好ましくない。ガムアップとは、ガラス繊
維表面に付着したサイジング剤が、ＦＲＰ成形工程で使
用される各種治具の接触部に摩擦により付着したもので
あり、これが肥大化すると、ガラス繊維の切断の原因と
なるため好ましくない。ポリアミン系滑性剤の望ましい
含有量は、固形分換算で０．０１〜０．５重量％（より
望ましくは０．０１〜０．３重量％）である。
【００２３】またＤＷＲから解舒されたガラス繊維は、
各種ＦＲＰ成形装置のガイドを通って使用されるが、ガ
ラス繊維がガイドを通る際に摩擦が生じ、ケバ立つこと
がある。この際の摩擦抵抗を低下させるためには、ガラ
ス繊維に滑性を付与することが必要となる。
各種ＦＲＰ成形装置のガイドを通って使用されるが、ガ
ラス繊維がガイドを通る際に摩擦が生じ、ケバ立つこと
がある。この際の摩擦抵抗を低下させるためには、ガラ
ス繊維に滑性を付与することが必要となる。
【００２４】そこでサイジング剤中にパラフィンワック
スを含有させると、ガラス繊維の表面の滑性を向上させ
ることができるため好ましいが、これを多量に含有させ
ると、ガラス繊維に粘着性を与え、ガムアップが発生し
やすくなるため好ましくない。パラフィンワックスの望
ましい含有量は、固形分換算で０．０１〜０．５重量％
（より望ましくは、０．０３〜０．３重量％）である。
スを含有させると、ガラス繊維の表面の滑性を向上させ
ることができるため好ましいが、これを多量に含有させ
ると、ガラス繊維に粘着性を与え、ガムアップが発生し
やすくなるため好ましくない。パラフィンワックスの望
ましい含有量は、固形分換算で０．０１〜０．５重量％
（より望ましくは、０．０３〜０．３重量％）である。
【００２５】従って本発明で用いるサイジング剤として
は、固形分換算で、アミノシランカップリング剤を０．
０１〜０．５重量％（好ましくは０．０１〜０．２重量
％）、アクリルシランカップリング剤を０．０１〜１．
０重量％（好ましくは０．０５〜０．７重量％）、ポリ
アミン系滑性剤を０〜０．５重量％（好ましくは０．０
１〜０．５重量％、より好ましくは０．０１〜０．３重
量％）、パラフィンワックス系滑性剤を０〜０．５重量
％（好ましくは０．０１〜０．５重量％、より好ましく
は０．０３〜０．３重量％）含有するものが適してい
る。
は、固形分換算で、アミノシランカップリング剤を０．
０１〜０．５重量％（好ましくは０．０１〜０．２重量
％）、アクリルシランカップリング剤を０．０１〜１．
０重量％（好ましくは０．０５〜０．７重量％）、ポリ
アミン系滑性剤を０〜０．５重量％（好ましくは０．０
１〜０．５重量％、より好ましくは０．０１〜０．３重
量％）、パラフィンワックス系滑性剤を０〜０．５重量
％（好ましくは０．０１〜０．５重量％、より好ましく
は０．０３〜０．３重量％）含有するものが適してい
る。
【００２６】
【実施例】以下、本発明のガラス繊維を実施例に基づい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００２７】表１、２は、本発明のガラス繊維（試料Ｎ
ｏ．１〜５）と比較例のガラス繊維（試料Ｎｏ．６〜
９）を示すものである。
ｏ．１〜５）と比較例のガラス繊維（試料Ｎｏ．６〜
９）を示すものである。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】表中のガラス繊維は、次のようにして作製
した。
した。
【００３１】まずガラス繊維として、ＡＲガラス繊維
（ＺｒＯ2 １９．５重量％、Ｎａ2Ｏ１２．３重量％、
Ｋ2Ｏ ２．６重量％、Ｌｉ2Ｏ １．５重量％、ＳｉＯ
2 ６１．０重量％、ＣａＯ ０．５重量％、ＴｉＯ2
２．６重量％）と、Ｅガラス繊維（ＳｉＯ2 ５５．０
重量％、Ｎａ2Ｏ ０．３重量％、Ｋ2Ｏ ０．２重量
％、ＭｇＯ １．０重量％、ＣａＯ ２１．５重量％、
ＴｉＯ2 ０．５重量％、Ａｌ2Ｏ3 １４．０重量％、
Ｂ2Ｏ3 ７．５重量％）を準備した。
（ＺｒＯ2 １９．５重量％、Ｎａ2Ｏ１２．３重量％、
Ｋ2Ｏ ２．６重量％、Ｌｉ2Ｏ １．５重量％、ＳｉＯ
2 ６１．０重量％、ＣａＯ ０．５重量％、ＴｉＯ2
２．６重量％）と、Ｅガラス繊維（ＳｉＯ2 ５５．０
重量％、Ｎａ2Ｏ ０．３重量％、Ｋ2Ｏ ０．２重量
％、ＭｇＯ １．０重量％、ＣａＯ ２１．５重量％、
ＴｉＯ2 ０．５重量％、Ａｌ2Ｏ3 １４．０重量％、
Ｂ2Ｏ3 ７．５重量％）を準備した。
【００３２】またサイジング剤に含有するエポキシ樹脂
エマルジョンＡとして、０〜４０℃の温度範囲において
液状であり、熱処理してもフィルム化しないビスフェノ
ールＡタイプエポキシ樹脂エマルジョン（敷島紡績株式
会社製エポリカＲ１０５）を準備し、またエポキシ樹脂
エマルジョンＢとして、０〜４０℃の温度範囲において
液状であるが、熱処理するとフィルム化するビスフェノ
ールＡタイプエポキシ樹脂エマルジョン（日本エスエヌ
ジー株式会社製ＨＣ−１６）を準備し、さらにエポキシ
樹脂エマルジョンＣとして、ノボラックタイプエポキシ
樹脂エマルジョン（日本エスエヌジー株式会社製ＨＣ−
３２）を準備した。
エマルジョンＡとして、０〜４０℃の温度範囲において
液状であり、熱処理してもフィルム化しないビスフェノ
ールＡタイプエポキシ樹脂エマルジョン（敷島紡績株式
会社製エポリカＲ１０５）を準備し、またエポキシ樹脂
エマルジョンＢとして、０〜４０℃の温度範囲において
液状であるが、熱処理するとフィルム化するビスフェノ
ールＡタイプエポキシ樹脂エマルジョン（日本エスエヌ
ジー株式会社製ＨＣ−１６）を準備し、さらにエポキシ
樹脂エマルジョンＣとして、ノボラックタイプエポキシ
樹脂エマルジョン（日本エスエヌジー株式会社製ＨＣ−
３２）を準備した。
【００３３】次いでＡＲガラス繊維の表面に、Ｎｏ．１
〜８のサイジング剤を強熱減量が０．０７重量％となる
ように調整して塗布し、またＥガラス繊維の表面に、Ｎ
ｏ．９のサイジング剤を強熱減量が０．０７重量％とな
るように調整して塗布した後、各ガラス繊維を２０００
本集束し、ＤＷＲの形態に巻き取った。これらのガラス
繊維の直径は、１６μｍであるため、番手が１１００テ
ックスのＤＷＲが得られた。尚、サイジング剤の成分量
は、固形分換算（重量％）で示している。
〜８のサイジング剤を強熱減量が０．０７重量％となる
ように調整して塗布し、またＥガラス繊維の表面に、Ｎ
ｏ．９のサイジング剤を強熱減量が０．０７重量％とな
るように調整して塗布した後、各ガラス繊維を２０００
本集束し、ＤＷＲの形態に巻き取った。これらのガラス
繊維の直径は、１６μｍであるため、番手が１１００テ
ックスのＤＷＲが得られた。尚、サイジング剤の成分量
は、固形分換算（重量％）で示している。
【００３４】こうして得られたＤＷＲを１３０℃、１０
時間の条件で乾燥し、これらのＤＷＲの最内、外層の５
００ｇのガラス繊維を除去してから、各ガラス繊維のＦ
ＲＰマトリックス樹脂への含浸時間と、しごきケバの評
価を行った。また各ガラス繊維を用いてＦＲＰロッドを
作製し、このＦＲＰロッドをＨ2ＳＯ4溶液とＮａＯＨ溶
液に所定時間浸漬した後の破損状況を調べた。
時間の条件で乾燥し、これらのＤＷＲの最内、外層の５
００ｇのガラス繊維を除去してから、各ガラス繊維のＦ
ＲＰマトリックス樹脂への含浸時間と、しごきケバの評
価を行った。また各ガラス繊維を用いてＦＲＰロッドを
作製し、このＦＲＰロッドをＨ2ＳＯ4溶液とＮａＯＨ溶
液に所定時間浸漬した後の破損状況を調べた。
【００３５】表から明らかなように、実施例であるＮ
ｏ．１〜５の各試料は、ＦＲＰマトリックス樹脂への含
浸時間が短く、しごきケバの量が少なかった。またこれ
らの試料を補強材として用いたＦＲＰロッドをＨ2ＳＯ4
溶液とＮａＯＨ溶液に浸漬した後も破損せず、これらの
ガラス繊維が、耐酸性と耐アルカリ性に優れていること
が理解できた。
ｏ．１〜５の各試料は、ＦＲＰマトリックス樹脂への含
浸時間が短く、しごきケバの量が少なかった。またこれ
らの試料を補強材として用いたＦＲＰロッドをＨ2ＳＯ4
溶液とＮａＯＨ溶液に浸漬した後も破損せず、これらの
ガラス繊維が、耐酸性と耐アルカリ性に優れていること
が理解できた。
【００３６】それに対し、比較例であるＮｏ．６〜８の
各試料は、ＦＲＰマトリックス樹脂への含浸時間が長
く、含浸性に劣っていた。またＮｏ．６と８の試料は、
しごきケバの量が多く、Ｎｏ．７の試料は、しごきケバ
試験によって糸切れを起こした。またＮｏ．６と８の試
料は、ガラス繊維の樹脂への含浸性が悪いため、ＦＲＰ
ロッドをＨ2ＳＯ4溶液とＮａＯＨ溶液に浸漬した後、ガ
ラス繊維と樹脂の界面で剥離が起こり、最終的に破損し
てしまった。Ｎｏ．７の試料は、ガラス繊維の樹脂への
含浸性が非常に悪いため、ＦＲＰロッドをアーチ形にし
ただけで折れてしまった。
各試料は、ＦＲＰマトリックス樹脂への含浸時間が長
く、含浸性に劣っていた。またＮｏ．６と８の試料は、
しごきケバの量が多く、Ｎｏ．７の試料は、しごきケバ
試験によって糸切れを起こした。またＮｏ．６と８の試
料は、ガラス繊維の樹脂への含浸性が悪いため、ＦＲＰ
ロッドをＨ2ＳＯ4溶液とＮａＯＨ溶液に浸漬した後、ガ
ラス繊維と樹脂の界面で剥離が起こり、最終的に破損し
てしまった。Ｎｏ．７の試料は、ガラス繊維の樹脂への
含浸性が非常に悪いため、ＦＲＰロッドをアーチ形にし
ただけで折れてしまった。
【００３７】また比較例であるＮｏ．９の試料は、樹脂
への含浸時間が短く、しごきケバの量も少なかったが、
ＦＲＰロッドをＨ2ＳＯ4溶液とＮａＯＨ溶液に浸漬する
と、短時間で破損し、実施例の各試料に比べると耐酸性
と耐アルカリ性に劣っていた。
への含浸時間が短く、しごきケバの量も少なかったが、
ＦＲＰロッドをＨ2ＳＯ4溶液とＮａＯＨ溶液に浸漬する
と、短時間で破損し、実施例の各試料に比べると耐酸性
と耐アルカリ性に劣っていた。
【００３８】尚、表中の含浸性は、上記したＤＷＲから
解舒した１１００テックスのガラス繊維を３本束ねて３
３００テックスとした後、イソ系ポリエステル樹脂（日
本触媒株式会社製エポラックＮ−３５０Ｌ）を塗布し、
ガラス繊維が樹脂に完全に含浸するまでの時間を測定し
たものである。
解舒した１１００テックスのガラス繊維を３本束ねて３
３００テックスとした後、イソ系ポリエステル樹脂（日
本触媒株式会社製エポラックＮ−３５０Ｌ）を塗布し、
ガラス繊維が樹脂に完全に含浸するまでの時間を測定し
たものである。
【００３９】またしごきケバ量は、しごきケバ評価装置
を使用して発生するケバの量を測定したものである。因
みに、しごきケバ評価装置とは、ＤＷＲとワインダーと
の間に４０ｍｍの間隔で２つのガイドが平行に設置さ
れ、その中間点から高さ２５０ｍｍの位置に鉄製のバー
が設置された装置のことであり、ＤＷＲから解舒された
１１００テックスのガラス繊維を、１つ目のガイドに通
過させ、さらにバー上を通過させてから、２つ目のガイ
ドに通過させて、３００ｍ／分の速さで３１５０ｍ巻き
取り、この時、ガラス繊維がしごかれて発生するケバの
量を測定した。
を使用して発生するケバの量を測定したものである。因
みに、しごきケバ評価装置とは、ＤＷＲとワインダーと
の間に４０ｍｍの間隔で２つのガイドが平行に設置さ
れ、その中間点から高さ２５０ｍｍの位置に鉄製のバー
が設置された装置のことであり、ＤＷＲから解舒された
１１００テックスのガラス繊維を、１つ目のガイドに通
過させ、さらにバー上を通過させてから、２つ目のガイ
ドに通過させて、３００ｍ／分の速さで３１５０ｍ巻き
取り、この時、ガラス繊維がしごかれて発生するケバの
量を測定した。
【００４０】さらにＨ2ＳＯ4溶液とＮａＯＨ溶液浸漬に
よるＦＲＰロッドの破損状況は、次のようにして評価し
た。まず上記した１１００テックスのＤＷＲからガラス
繊維を解舒し、これを２０本集束し、イソ系ポリエステ
ル樹脂（日本触媒株式会社製エポラックＮ−３５０Ｌ）
を塗布して引き抜き成形を行った後、１２０℃で１時間
の熱処理を行うことにより、直径５ｍｍのＦＲＰロッド
を作製した。このＦＲＰロッドのガラス繊維の含有率
は、６５重量％とした。次いでこのＦＲＰロッドを５５
０ｍｍの長さに切断し、その両端を木綿糸で結ぶことに
より、歪みが３％となるようにアーチ形に湾曲させた。
そしてこれらのアーチ形試料の湾曲部の最下部に位置す
る長さ約１００ｍｍの部分を、３０℃、２０重量％硫酸
（Ｈ2ＳＯ4）溶液に浸漬し、また同様のアーチ形試料の
湾曲部の最下部の約１００ｍｍを６０℃、２０重量％水
酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）溶液に浸漬し、各試料が折
れるまでの時間を測定したものである。
よるＦＲＰロッドの破損状況は、次のようにして評価し
た。まず上記した１１００テックスのＤＷＲからガラス
繊維を解舒し、これを２０本集束し、イソ系ポリエステ
ル樹脂（日本触媒株式会社製エポラックＮ−３５０Ｌ）
を塗布して引き抜き成形を行った後、１２０℃で１時間
の熱処理を行うことにより、直径５ｍｍのＦＲＰロッド
を作製した。このＦＲＰロッドのガラス繊維の含有率
は、６５重量％とした。次いでこのＦＲＰロッドを５５
０ｍｍの長さに切断し、その両端を木綿糸で結ぶことに
より、歪みが３％となるようにアーチ形に湾曲させた。
そしてこれらのアーチ形試料の湾曲部の最下部に位置す
る長さ約１００ｍｍの部分を、３０℃、２０重量％硫酸
（Ｈ2ＳＯ4）溶液に浸漬し、また同様のアーチ形試料の
湾曲部の最下部の約１００ｍｍを６０℃、２０重量％水
酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）溶液に浸漬し、各試料が折
れるまでの時間を測定したものである。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明のガラス繊維は、優
れた耐アルカリ性を有し、またガラス中のアルカリ成分
とサイジング剤中のエポキシ樹脂とが反応して繊維表面
に強靱なフィルムが形成されることがなく、ＦＲＰのマ
トリックス樹脂との含浸性に優れているため、特にアル
カリ物質に曝される下水管や浄化槽として使用されるＦ
ＲＰの補強材として好適である。
れた耐アルカリ性を有し、またガラス中のアルカリ成分
とサイジング剤中のエポキシ樹脂とが反応して繊維表面
に強靱なフィルムが形成されることがなく、ＦＲＰのマ
トリックス樹脂との含浸性に優れているため、特にアル
カリ物質に曝される下水管や浄化槽として使用されるＦ
ＲＰの補強材として好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G060 BC01 BC02 BD05 BD15 CB23 CB32 CB36 4G062 AA05 BB01 DA06 DB01 DB02 DB03 DC01 DD01 DE01 DF01 EA01 EA02 EA03 EB04 EC01 EC02 EC03 ED01 ED02 ED03 EE01 EE02 EE03 EF01 EF02 EF03 EG01 EG02 EG03 FA01 FB01 FB02 FB03 FC04 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM01 MM15 NN33 NN34 4L033 AB01 AC15 BA45 BA94 BA96 CA49 CA57 DA06
Claims (3)
- 【請求項１】 ＺｒＯ2を１４重量％以上、アルカリ金
属酸化物を１０重量％以上含有し、その表面がサイジン
グ剤によって処理されてなるガラス繊維であって、該サ
イジング剤が、一分子中にエポキシ基を２個以下含有
し、０〜４０℃の温度範囲において液状であり、熱処理
してもフィルム化しないエポキシ樹脂又はエポキシ樹脂
エマルジョンを含むことを特徴とするガラス繊維。 - 【請求項２】 サイジング剤が、固形分表示で、アミノ
シランカップリング剤を０．０１〜０．５重量％、アク
リルシランカップリング剤を０．０１〜１．０重量％、
ポリアミン系滑性剤を０〜０．５重量％、パラフィンワ
ックス系滑性剤を０〜０．５重量％含有してなることを
特徴とする請求項１記載のガラス繊維。 - 【請求項３】 樹脂の強化材として用いられることを特
徴とする請求項１、２記載のガラス繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10355778A JP2000178879A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | ガラス繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10355778A JP2000178879A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | ガラス繊維 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000178879A true JP2000178879A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18445709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10355778A Pending JP2000178879A (ja) | 1998-12-15 | 1998-12-15 | ガラス繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000178879A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002302877A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-18 | Nippon Electric Glass Co Ltd | メッシュ織物 |
| JP2003048760A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラスロービング及びそれを用いたｆｒｐ |
| CN104926158A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-23 | 四川航天五源复合材料有限公司 | 用于玄武岩纤维的纳米改性浸润剂 |
| CN111926571A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-13 | 安徽唯宏新材料科技有限公司 | 一种高耐磨玻璃纤维布及其制备方法 |
| CN116426071A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-07-14 | 江苏大易材料科技有限公司 | 一种高力学性能热塑性连续纤维带材及其生产工艺 |
| WO2023242264A1 (fr) | 2022-06-15 | 2023-12-21 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Utilisation de fibres en composite verre-resine pour le renforcement du beton |
-
1998
- 1998-12-15 JP JP10355778A patent/JP2000178879A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002302877A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-18 | Nippon Electric Glass Co Ltd | メッシュ織物 |
| JP4577636B2 (ja) * | 2001-04-10 | 2010-11-10 | 日本電気硝子株式会社 | メッシュ織物 |
| JP2003048760A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラスロービング及びそれを用いたｆｒｐ |
| CN104926158A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-23 | 四川航天五源复合材料有限公司 | 用于玄武岩纤维的纳米改性浸润剂 |
| CN111926571A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-13 | 安徽唯宏新材料科技有限公司 | 一种高耐磨玻璃纤维布及其制备方法 |
| WO2023242264A1 (fr) | 2022-06-15 | 2023-12-21 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Utilisation de fibres en composite verre-resine pour le renforcement du beton |
| FR3136761A1 (fr) | 2022-06-15 | 2023-12-22 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Utilisation de fibres en composite verre-resine pour le renforcement du beton |
| CN116426071A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-07-14 | 江苏大易材料科技有限公司 | 一种高力学性能热塑性连续纤维带材及其生产工艺 |
| CN116426071B (zh) * | 2023-05-25 | 2024-03-19 | 江苏大易材料科技有限公司 | 一种高力学性能热塑性连续纤维带材及其生产工艺 |
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