JP2563812B2

JP2563812B2 - ガラス繊維集束剤

Info

Publication number: JP2563812B2
Application number: JP62273512A
Authority: JP
Inventors: 寿夫柘植; 宏明小嶋
Original assignee: Asahi Fiber Glass Co Ltd
Current assignee: Asahi Fiber Glass Co Ltd
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1996-12-18
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JPH01119547A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明はガラス繊維集束剤に関するものである。

（従来の技術）ガラス繊維束はブッシングから引出したガラス繊維に
集束剤を附与して集束することによって製造される。

集束剤としては一般にカップリング剤、被膜形成剤、
潤滑剤を含む水性液が使用され、得られたガラス繊維束
はワインダーで巻取られ、好ましくは、加熱、乾燥して
使用される。

巻取られたガラス繊維束は巻戻し、引揃え、切断、撚
糸等の工程に附されるがこの際ガラス繊維に静電気が発
生し、作業の障害となることが多い。この障害を防止す
るた集束剤中に帯電防止剤を混入することが屡々行なわ
れる。

（発明が解決しようとする問題点）従来の帯電防止剤としては、ノニオン系、カチオン
系、両性イオン系、アニオン系及び無機塩類が使用され
てきた。

ノニオン系としてはポリオキシエチレンアルキルエー
テル型、ポリオキシエチレンアルキルフェノール型、ポ
リオキシエチレンアルキルエステル型、（ポリオキシエ
チレン）ソルビタンエステル型、カチオン系としては、
アルキルトリメチルアンモニウム型、アルキルジメチル
ベンジルアンモニウム型、両性イオン系としては、ベタ
イン型、イミダゾリン型、アニオン系としては、スルホ
ン酸塩型、リン酸塩型、無機塩類としては、塩化アンモ
ニウム、塩化カルシウム、塩化リチウム、塩化マグネシ
ウムなどがあるが、一部４級アンモニウム塩を除いて、
これらは帯電防止効果の有る反面、その親水性ゆえに、
耐煮沸性能を低下させる問題点があった。

本発明は従来技術が有している前述の問題点を解消す
べくなされたものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は前述の問題点を解消すべくなされたものであ
り、一般式で表わされる第４級ホスホニウム塩又は第４級アルソニ
ウム塩を含むことを特徴とするガラス繊維集束剤。

但しR₁、R₂はC₁〜C₂₀のアルキル基、C₆H₅又はC₆H₅C
H₂、R₃、R₄はC₁〜C₄のアルキル基、C₆H₅又はC₆H₅CH₂、X
^-はF^-、Cl^-、Br^-、I^-、ClO₄ ^-又はNO₃ ^-を示す。

を提供するものである。

次に本発明を更に具体的に説明する。

本発明においては上述した一般式で示される第４級ホ
スホニウム塩（以下本ホスホニウム塩と言う）又は第４
級アルソニウム塩（以下本アルソニウム塩と言う）、望
ましくは本ホスホニウム塩を含む集束剤（以下本集束剤
という）を使用する。

上記一般式中のR₁、R₂としてはCH₃、C₂H₅、C₃H₇のよ
うな低級アルキル基、或は更にＣ数の多いアルキル基例
えばC₄H₉、C₅H₁₁、C₁₆H₃₃、C₁₈H₃₇、等の飽和直鎖アル
キル基、又は不飽和直鎖アルキル基、或はC₆H₅又はC₆H₅
CH₂を用いることができるが、特にＣ数４以上、好まし
くはＣ数４〜18の直鎖アルキル基又はC₆H₅を用いるのが
望ましく、後述するよう親水性を減少させ、FRP、FTPに
用いられる樹脂との相溶性を増加させ、耐煮沸性を一層
向上させることができる。なお上記アルキル基は分岐を
有するものであってもよい。

又R₃、R₄としてはC₁〜C₄のアルキル基、C₆H₅又はC₆H₅
−CH₂を用いることができるが、C₁〜C₄の直鎖アルキル
基又はC₆H₅を用いるのが望ましい。

なおR₁、R₂又はR₃、R₄は必らずしも同一のものである
必要はなく、互いに異なる基を用いることもできる。

X^-としてはF^-、Cl^-、Br^-、I^-、ClO₄ ^-、又はNO₃ ^-を用
いることができるが特にCl^-を用いるのが望ましい。

本ホスホニウム塩、又はアルソニウム塩を添加すべき
集束剤の組成は、該集束剤を附与集束してなるガラス繊
維束の用途に応じて常用の集束剤を適宜選択して用いる
ことができる。本発明において好適に使用しうる集束剤
としてはアクリルシラン、アミノシラン等のカップリン
グ剤を0.01〜5wt％、好ましくは0.1〜1.0wt％、ポリ酢
酸ビニルエマルジョン等の被膜形成剤を固形分として１
〜15wt％、好ましくは２〜10wt％、ノニオン系界面活性
剤等の潤滑剤を固形分として0.01〜2wt％、好ましくは
0.2〜1.0wt％含む集束剤が例示される。

集束剤中に添加すべき本ホスホニウム塩、又はアルソ
ニウム塩の量は0.01〜5wt％、好ましくは0.1〜2wt％と
するのが適当である。この量があまり少ないと帯電防止
の効果が充分でなく、又この量をあまり多くしても帯電
防止の効果はさ程増大せず、逆にガラス繊維の集束性が
低下したり、或は着色が生じし易い。

本集束剤を附与すべきガラス繊維としては、直径３〜
25μ、好ましくは９〜16μ程度のものが好適に用いら
れ、常法に従い、本集束剤を附与し、50〜5,000本程度
集束してガラス繊維束となし、好ましくは加熱、乾燥し
てFRP、FTP等の補強用に使用することができる。

上記FRP、FTPに使用すべき樹脂の種類の種類に特に限
定はないが、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、PP、PBT、ナイロ
ン、PC等の熱可塑性樹脂を用いた場合特に優れた効果を
うることができる。

本集束剤の附与量はガラス繊維に対し固型分として0.
3wt％、好ましくは0.5〜2wt％とするのが適当である。

或は本集束剤を使用して得られたガラス繊維束の切断
物を水中に投入、攪拌して分散せしめ、ガラスペーパー
用として使用することもできるが、この場合本ホスホニ
ウム塩又は本アルソニウム塩を添加すべき集束剤として
は水に溶解分散し易いものを用いるのが適当であり、ポ
リビニルアルコール、メチルセルロース、ポリエチレン
オキサイド、ポリエチレングリコール等を主体としたも
のが例示される。

（作用）本ホスホニウム塩、アルソニウム塩はイオンに解離
し、本集束剤を使用したガラス繊維束に導電性を附与
し、帯電性を防止するとともに、本ホスホニウム塩又は
本アルソニウム塩はアルキル基、C₆H₅等を有するため親
水性が低く、FRP、FTPに使用される樹脂と相溶性を有す
るため、FRP、FTPの耐煮沸性能の低下を防止する。さら
に長鎖のアルキル基（好ましくはＣ数４〜18）を使用す
ることにより、本集束剤の潤滑性を高め、本集束剤を使
用したガラス繊維束のケバ立ちを防止する。

（実施例１）（C₄H₉）₄P⁺Cl^-を0.3wt％、カップリング剤としてγ
−メタクリロキンプロピルトリメトキンシランを0.2wt
％、潤滑剤としてノニオン系界面活性剤を0.5w5％、被
膜形成剤としてポリ酢酸ビニルエマルジョンを固形分と
して6wt％含む集束剤を、常法に従い、ブッシングから
引出された13μのガラス繊維に固型分として1.5wt％附
与し、200本集束して巻取り、加熱乾燥したストランド
を、スタティックオネストメーターを使用し、印加電圧
8kv、温度25℃、湿度50％において帯電圧、半減期を測
定した。

又上記ガラス繊維束30重量部に、不飽和ポリエステル
樹脂を主体とする樹脂組成物（組成物中の樹脂40wt％、
充填剤55wt％、顔料、硬化剤等5wt％）100重量部を附
与、含浸させ、140℃に3min加熱硬化せしめ、得られたF
RPからシート状のテストピース（大きさ5cm×5cm、厚み
3mm）７個を切取って煮沸し、外観変化を調べた。

上記結果を別表に示す。

（実施例２）実施例１のホスホニウム塩に代え（C₆H₅）₄P⁺Cl^-を、
用い実施例１と同様な試験を行った結果を別表に示す。

（実施例３）実施例１のホスホニウム塩に代えC₁₆H₃₃P⁺（CH₃）₃Cl
^-を用い実施例１と同様な試験を行った結果を別表に示
す。

（比較例）実施例１のホスホニウム塩に代えNH₄Clを用いて同様
な試験を行なった結果、並びに、他の成分含有率は同一
であるが、帯電防止剤を含まない集束剤を用いて実施例
１と同様な試験を行なった結果を別表に示す。

（効果）帯電防止性能はNH₄Clと同等であり、耐煮沸性能が低
下することなく、却って若干の向上が見られる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式で表わされる第４級ホスホニウム塩又は第４級アルソニ
ウム塩を含むことを特徴とするガラス繊維集束剤。但しR₁、R₂はC₁〜C₂₀のアルキル基、C₆H₅又はC₆H₅CH₂、
R₃、R₄はC₁〜C₄のアルキル基、C₆H₅又はC₆H₅CH₂、X^-はF
^-、Cl^-、Br^-、I^-、ClO₄ ^-又はNO₃ ^-を示す。