JP4735844B2 - 硝子繊維処理浸透剤及び硝子繊維処理剤組成物 - Google Patents

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本発明は、硝子繊維処理浸透剤に関するものであり、特には、硝子繊維製造時に使用されるシランカップリング剤溶液や、バインダー溶液等に配合した場合、動的表面張力や接触角が低いため、優れた濡れ性、浸透性、消泡性を発揮し、これにより高速塗工に対応でき、毛羽立ち防止による不良品発生を低減することから、生産性が向上し、硝子繊維を効率よく処理することができ、成型体用樹脂である不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂糊剤を硝子繊維に付着させた際に、その強度が向上する硝子繊維処理浸透剤及び硝子繊維処理剤組成物に関するものである。
近年、硝子繊維製造においては、硝子の集束、補強のためにバインダー、シランカップリング剤が使用されているが、生産性向上に伴う硝子繊維基材への高速塗工化や毛羽立ち防止、最終製品である積層コンデンサ用プレートの薄膜化などに伴う強度アップや浴槽等に使用するFRPの強度アップに対応するため、成型体用樹脂である不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂糊剤を硝子繊維に付着させた際の強度向上への対応が求められている。
このような背景から、硝子繊維製造業界においては、バインダー、シランカップリング剤の硝子繊維基材に対する浸透性付与のため、優れた表面張力低下能と低接触角性を付与する界面活性剤を必要としている。
この点で、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール及びそのエチレンオキサイド付加物のようなアセチレングリコール系界面活性剤は、静的表面張力と動的表面張力の低下能とのバランスがとれており、従来の非イオン及び陰イオン性界面活性剤のマイナス点をほとんど有しないこと、しかも消泡性を有することから、硝子繊維処理剤の湿潤剤として使用されてきた。例えば、この界面活性剤をバインダーに使用する場合、バインダーとなる澱粉の他に、植物油、カチオン系界面活性剤、基剤に対する浸透性付与のための界面活性剤、必要に応じてワックスを添加することで、毛羽立ち発生を抑制させるが、性能向上や生産性向上の進歩に伴って、濡れ性、分散性等の更なる向上が期待されている。
また、前記界面活性剤のシランカップリング剤への使用に関しては、特開平7−315888号公報(特許文献1)において、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂の硬化剤、エポキシシランを含むシランカップリング剤に、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物またはポリエチレングリコール脂肪酸エステルのノニオン系界面活性剤を含有する集束剤が提案されている。しかし、これらのノニオン系界面活性剤は、静的表面張力がシリコーン系界面活性剤と比較すると高いため、浸透性に劣る場合があり、性能向上や生産性向上の進歩に伴って、濡れ性、分散性等の更なる向上が期待されている。
また、シリコーン系界面活性剤は、その界面活性剤のもつ低表面張力性、低接触性を利用して、硝子繊維製造業界の浸透剤として実用化されている。しかしながら、シリコーン系界面活性剤は、高いレベリング性、湿潤性、分散性を有するものの、起泡性が極めて高く、泡による実用上の弊害が多く見られる。即ち、塗工時に発生する泡や、動的表面張力の高いことが原因と考えられる塗工不能や塗膜表面の塗工ムラの発生などが起こっており、これにより成型体用樹脂である不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等を付着させた際に、十分な強度が出ない等の問題が起こっている。
なお、本発明に関連する公知文献としては、下記のものがある。
特開平7−315888号公報 特開2000−290549号公報 特開2000−327787号公報
本発明は、上記事情を改善するためになされたもので、低い動的表面張力と静的表面張力及び低接触角を有するため、塗工時の基材への優れた濡れ性、浸透性、消泡性を発揮し、塗工性に優れた硝子繊維処理浸透剤及び硝子繊維処理剤組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、アセチレングリコール系界面活性剤とシリコーン系界面活性剤、好ましくはノニオン型シリコーン系界面活性剤、より好ましくは特定のポリオキシアルキレン変性シリコーンを含有する硝子繊維処理浸透剤を、硝子繊維用バインダー溶液、シランカップリング剤溶液などの添加剤として使用した場合に、表面張力や接触角が低いため、優れた濡れ性、浸透性、消泡性を発揮し、これを用いることにより、上述した従来の問題点が解決し得ることを知見し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は、
(A)下記一般式(1)
Figure 0004735844
(式中、R1及びR2はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基を示す。)
で表されるアセチレングリコール及び下記一般式(2)
Figure 0004735844
(式中、R1、R2及びR3はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基を示し、X及びZはそれぞれ0.5〜25の正数、Y及びWはそれぞれ0又は25以下の正数であり、但し、X+Y+Z+Wは1〜50である。)
で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加物から選ばれる1種又は2種以上: 5〜95質量%、
(B)ポリオキシエチレン含有量が30〜80質量%であるポリオキシアルキレン変性シリコーン: 5〜95質量%
を含有することを特徴とする硝子繊維処理浸透剤を提供する。
また、本発明は、上記硝子繊維処理浸透剤をバインダー溶液又はシランカップリング剤溶液に配合してなり、前記硝子繊維処理浸透剤の含有量がバインダー溶液全量又はシランカップリング剤溶液全量に対し0.01〜5質量%であることを特徴とする硝子繊維処理剤組成物を提供する。
本発明の硝子繊維処理浸透剤は、基剤への滴下直後の接触角が低く、動的表面張力も低いため、硝子繊維製造時に使用されるバインダー溶液やシランカップリング剤溶液に添加した際、硝子繊維への優れた濡れ性(走行性)、浸透性、消泡性により、硝子繊維の処理に効率よく利用される点、カット面の毛羽立ち防止により不良品発生を低減する点及び走行性が向上する点から生産性向上に寄与し、かつ、成型体用樹脂である不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂糊剤を硝子繊維に付着させた際、その強度が向上する。硝子繊維は目的、用途、工程上の取り扱いなどから、ヤーン系とロービング系に大別されるが、本発明の硝子繊維処理浸透剤は、前記した特性により、ヤーン系、ロービング系の両方に極めて有効である。
本発明の硝子繊維処理浸透剤の成分(A)は、上述したように、下記一般式(1)で表されるアセチレングリコール及び下記一般式(2)で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加物から選ばれる1種又は2種以上のアセチレングリコール類である。
Figure 0004735844
(式中、R1,R2及びR3はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基を示し、X及びZはそれぞれ0.5〜25の正数、Y及びWはそれぞれ0又は25以下の正数であり、但し、X+Y+Z+Wは1〜50である。)
上記一般式(1)で表されるアセチレングリコールとしては、例えば、2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオール、5,8−ジメチル−6−ドデシン−5,8−ジオール、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、4,7−ジメチル−5−デシン−4,7−ジオール、2,3,6,7−テトラメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオール等を挙げることができる。
上記一般式(2)のアセチレングリコールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加物としては、例えば、2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数:6)、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数:10)、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数:4)、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数:5、プロピレンオキサイド付加モル数:2)、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオールのエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数:4)等の上記アセチレングリコールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド誘導体を挙げることができ、そのアセチレングリコール中のエチレンオキサイド単位の付加モル数は、それぞれ0.5〜25モル、プロピレンオキサイド単位の付加モル数は、それぞれ0〜25モル、好ましくは0.5〜25モルであり、これらの付加モル総数は1〜50モルである。エチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイドの付加モル総数が50モルを超えた場合、水への溶解度がアップし、更には、起泡性がアップするため消泡効果が低下する。
これらのアセチレングリコール類[成分(A)]は、その1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができ、本発明の硝子繊維処理浸透剤を調製する際に用いられる量は、硝子繊維処理浸透剤全体の5〜95質量%であり、好ましくは20〜80質量%である。5質量%未満であると消泡効果が低下し、泡によるピンホールが発生したり、十分な減粘効果が得られなくなり、95質量%を超えると水や有機溶剤への溶解性が低下し、配合した際に凝集物が発生し、十分な表面張力低下効果が得られず、塗工不能や塗膜表面の塗工ムラの発生などが起こる。
本発明で使用される成分(B)のシリコーン系界面活性剤としては、アニオン型シリコーン系界面活性剤、ノニオン型シリコーン系界面活性剤、カチオン型シリコーン系界面活性剤及び両性型シリコーン系界面活性剤等が挙げられる。アニオン型シリコーン系界面活性剤としては、カルボン酸塩変性シリコーン、スルホン酸塩変性シリコーン、硫酸エステル塩変性シリコーン及びリン酸エステル塩変性シリコーンなどが挙げられ、ノニオン型シリコーン系界面活性剤としては、ポリオキシアルキレン変性シリコーン、(ポリ)グリセリン変性シリコーン、糖類変性シリコーンなどが例示され、カチオン型シリコーン系界面活性剤としては、4級アンモニウム変性シリコーンなどが例示され、両性型シリコーン系界面活性剤としては、ベタイン変性シリコーンなどを例示することができるが、広範囲な用途に適合するという観点から、ノニオン型シリコーン系界面活性剤が好ましく、更には、原料の入手の容易さや経済性の観点から、ポリオキシアルキレン変性シリコーンがより好ましい。
ポリオキシアルキレン変性シリコーンは、構造中にポリオキシアルキレン鎖を有するシリコーン化合物であれば特に限定はされないが、下記平均組成式(3)で表されるポリオキシアルキレン変性シリコーンであることが好ましい。
4 p5 qSiO(4-p-q)/2 (3)
〔式中、R4は脂肪族不飽和結合を有しない非置換又は置換の炭素数1〜10の1価炭化水素基、R5は一般式−Cf2fO(Cg2gO)h6(R6は水素原子、脂肪族不飽和基を有しない非置換又は置換の1価炭化水素基又はアセチル基であり、fは2〜12の整数、gは2〜4の整数、hは1〜200の整数である。)で表される有機基である。p及びqはそれぞれ0≦p<3.0、0<q<3.0であり、0<p+q≦3.0を満たす正数である。〕
上記式中のR4の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;トリフルオロプロピル基、ヘプタデカフルオロデシル基等のフッ素置換アルキル基などが挙げられるが、表面張力低下能の観点からメチル基が好ましい。R6は、好ましくは水素原子、炭素数1〜4の1価炭化水素基、アセチル基で、具体的には水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アセチル基などが挙げられる。
また、fは2〜12の整数、好ましくは2〜6の整数、より好ましくは3であり、gは2〜4の整数、好ましくは2,3、より好ましくは2で、2と3を併用してもよい。hは1〜200の整数、好ましくは1〜100の整数、より好ましくは1〜50の整数である。p及びqはそれぞれ0≦p<3.0、0<q<3.0であり、0<p+q≦3.0を満たす正数である。好ましくは、1.0≦p<3.0、0<q≦2.0、1.0<p+q≦3.0である。
上記式(3)で表されるポリオキシアルキレン変性シリコーンとして、具体的には、下記式で表されるポリオキシアルキレン変性シリコーンが例示される。
4 a5 3-aSiO−(R4 b5 2-bSiO)m−(R4 c5 2-cSiO)n−SiR4 a5 3-a
(式中、R4,R5は上記と同じ、m,nは整数であり、m+nは0〜198、好ましくは1〜100、aは1,2又は3の整数、b及びcは1又は2である。但し、上式中、R5を少なくとも1個含む。)
更に、ポリオキシアルキレン変性シリコーン中のポリオキシエチレンの含有量は、30〜80質量%が好ましく、更に好ましくは40〜60質量%である。ポリオキシエチレンの含有量が30質量%未満では水や有機溶剤への溶解性に乏しいものとなり、組成物が濁ったり、分離する場合があり、80質量%を超えると表面張力低下能が弱くなる場合がある。
また、ポリオキシアルキレン変性シリコーン中のケイ素原子数は2〜200個、特に2〜10個と比較的低分子量のものが、水溶性や表面張力低下能に優れるためより好ましい。
このようなポリオキシアルキレン変性シリコーンとしては、下記式(4)〜(13)で示されるものを例示することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure 0004735844
Figure 0004735844
これらシリコーン系界面活性剤[成分(B)]は、その1種を単独で又は2種以上混合して使用することができる。このシリコーン系界面活性剤[成分(B)]の量は、硝子繊維処理浸透剤全体の5〜95質量%であり、好ましくは20〜80質量%である。
本発明の硝子繊維処理浸透剤においては、上記(A),(B)2成分の合計が100質量%になるように用いるのが好ましいが、更に第三成分[成分(C)]として、イオン交換水、あるいはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、グリセリンなどの水溶性有機溶剤を併用してもよく、本組成物の物性を損なわない限り、組成分全体の0〜25質量%、好ましくは5〜20質量%の量で用いることができる。
本発明の硝子繊維処理浸透剤は、例えば、上記各成分をプロペラ式撹拌機などの公知の混合調製方法によって混合することにより得られる。また、常温にて固体の成分については、必要により加温して混合するものである。
ここで、得られた硝子繊維処理浸透剤は、その0.1質量%水溶液の接触角が50度以下、好ましくは1〜30度、更に好ましくは1〜20度であり、動的表面張力が50mN/m以下、好ましくは10〜50mN/m、更に好ましくは20〜40mN/mであり、静的表面張力が35mN/m以下、好ましくは10〜25mN/mであることが望ましい。なお、接触角は接触角計CA−D型(協和界面科学社製)を用いて0.1質量%水溶液の滴下30秒後の値を測定したものであり、動的表面張力はバブルプレッシャー型動的表面張力計クルスBP−2(KRUSS社製)を用いて0.1質量%水溶液の1Hz及び10Hz時の値を測定したものであり、静的表面張力は表面張力計ESB−V型(協和界面科学社製)を用いて0.1質量%水溶液の静的な表面張力を測定したものである。0.1質量%硝子繊維処理浸透剤水溶液の滴下30秒後の接触角が大きすぎると、バインダー溶液、シランカップリング剤溶液の濡れ性の不足による塗工不良が発生するおそれがある。同じく0.1質量%水溶液の1Hz及び10Hz時の動的表面張力が大きすぎると、バインダー溶液やシランカップリング剤溶液の濡れ性の不足による塗工不良が発生するおそれがある。
本発明の硝子繊維処理浸透剤は、硝子繊維製造時に使用されるシランカップリング剤溶液やバインダー溶液等に配合した場合、動的表面張力や接触角が低いため、優れた濡れ性、浸透性、消泡性を発揮し、これにより硝子繊維製造時の高速塗工への対応や、毛羽立ち防止による不良品発生を低減することから生産性が向上し、それに加え、その優れた濡れ性、浸透性、消泡性のため、効率よく利用することができ、成型体用樹脂である不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂糊剤を該硝子繊維に付着させた際、その強度を向上させることができる。
本発明の硝子繊維処理浸透剤を、バインダーもしくはシランカップリング剤の浸透剤として使用して硝子繊維処理剤組成物を調製する場合、バインダー溶液全量もしくはシランカップリング剤溶液全量に対して好ましくは0.01〜5質量%、更に好ましくは0.05〜2質量%の添加量で使用することができる。
この場合、バインダー溶液については、
バインダー 2〜20質量部
油剤 0〜5質量部
その他の界面活性剤(特にカチオン系) 0〜5質量部
水及び/又は有機溶剤 80〜98質量部
硝子繊維処理浸透剤 0.01〜5質量部
を合わせて100質量部となるバインダー系硝子繊維処理剤組成物とすることができる。
また、シランカップリング剤溶液については、
有機酸(酢酸等) 0〜5質量部
シランカップリング剤 0.1〜10質量部
水及び/又は有機溶剤 85〜99質量部
硝子繊維処理浸透剤 0.01〜5質量部
を合わせて100質量部となるシランカップリング剤系硝子繊維処理剤組成物とすることができる。
ここで、バインダーとしては、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、水溶性高分子、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン、ポリウレタン等が挙げられる。
カップリング剤としては、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、メタクリレートクロミッククロライド、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルベンジルシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩等から選ばれた1種もしくは2種以上のカップリング剤が挙げられ、他のノニオン系、カチオン系の界面活性剤も併用することができる。
また、水性媒体としては水を用いるが、他にも低級アルコール、多価アルコール等のアルコール類、エーテル類等の有機溶剤も用いることができる。
なお、上述したように、水及び有機溶剤はそれぞれ単独で用いることもできるが、水と有機溶剤との混合溶剤を用いることもできる。この場合、有機溶剤の混合量は0〜5質量%、好ましくは0.5〜5質量%、特に1〜2質量%が望ましい。
また、油剤としては、高級脂肪酸及びその誘導体、高級アルコール、シリコーンオイル等が挙げられ、具体的には牛脂等の動物油及びその水素添加物、ゴマ油、ナタネ油、パーム油、大豆油等の植物油及びその水素添加物、高級脂肪酸と高級アルコールの縮合物、変性シリコーンオイル等が挙げられるが、その限りではない。その他の界面活性剤としては、カチオン系としてアルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルアミン塩等、ノニオン系としてポリエチレンオキサイドアルキルエーテル、ポリエチレングリコール等が挙げられるが、その限りではない。
本発明の硝子繊維処理浸透剤を使用する硝子繊維は特に限定するものではないが、例えば、アルカリガラス、無アルカリガラス、低誘電ガラス、高弾性ガラス、Eガラス等を挙げることができる。
硝子繊維は一般に硝子を集束しクロスに織った後、集束時に使用した集束材を除去し、その後、カップリング剤を付着させるヤーン系と、硝子を集束し半乾きでケーキ状に巻き取り、乾燥、所定本数に引き揃えするロービング系があるが、本発明組成物はそのどちらに対しても有効である。つまり、集束時のバインダーへの添加、ヤーン系で付着させるカップリング剤への添加両方に使用可能である。ヤーン系の場合、硝子表面へのカップリング処理がきちんとできていないと、その後の樹脂加工時に強度がでない等の問題が発生するが、本発明組成物の使用はこのような問題を解決し得る。
以下、実施例及び比較例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、実施例中の部及び%は、質量部及び質量%を示す。
[実施例1]
70℃に加温した2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール(エアプロダクツ社製、商品名サーフィノール104)55部をプロペラ式撹拌機付容器に投入後、撹拌しながら、下記式(4)
Figure 0004735844
で示されるポリオキシアルキレン変性シリコーン(ポリオキシエチレンの含有量:47.3%)45部を徐々に投入混合し、2時間連続撹拌後、室温まで冷却した。
冷却後、200メッシュろ布にてろ過し、硝子繊維処理浸透剤(以下、これをM−1という)を得た。
更に、硝子繊維処理浸透剤M−1の0.1部をイオン交換水100部に加え、マグネチックスタラーにて0.1%水溶液とし、これを用いて下記の測定条件で水溶液の外観、接触角、動的表面張力、静的表面張力を測定した。その結果を表2に示す。
また、この硝子繊維処理浸透剤を用いて下記の配合処方により、硝子繊維処理浸透剤を添加したバインダー水溶液、シランカップリング剤水溶液を作製し、バインダー水溶液に関しては、動的表面張力、静的表面張力、毛羽立ちを測定し、その結果を表3に示した。また、シランカップリング剤水溶液に関しては、接触角、動的表面張力、静的表面張力、引っ張り強度、伸び率を測定し、その結果を表4に示した。
《バインダー水溶液調製》
ハイアミロース型エーテル化トウモロコシ澱粉(商品名:パイオスターチKY、日澱化学社製)の5%水溶液100部に水素添加植物油を2部、カチオン系界面活性剤(商品名:カチオーゲンESO、第一工業製薬社製)を0.4部、硝子繊維処理浸透剤M−1を0.1部添加し、バインダー水溶液(以下、この溶液をバ−1という)を得た。
《シランカップリング剤水溶液調製》
1%酢酸水100部にシランカップリング剤(化学名:3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、商品名:KBM−503、信越化学工業社製)1部、硝子繊維処理浸透剤M−1 0.05部を撹拌しながら徐々に添加し、30分撹拌して、硝子繊維処理浸透剤添加シランカップリング剤水溶液(以下、この溶液をシ−1という)を得た。
なお、各物性の測定は下記のようにして行った。
《硝子繊維処理浸透剤水溶液の評価》
(1)水溶液の外観
上記硝子繊維処理浸透剤の0.1%水溶液の外観、及び不溶解物の有無の確認を下記の基準により目視にて行った。
○:水溶液が透明で、不溶解物が認められない
△:水溶液が白濁しているが、不溶解物は認められない
×:一部不溶解物が認められる
××:ほとんど溶解せず
(2)接触角
協和界面科学社製接触角計CA−D型を用いて、硝子繊維処理浸透剤の0.1%水溶液の滴下30秒後の接触角を測定した。
(3)動的表面張力
KRUSS社製バブルプレッシャー型動的表面張力計クルスBP−2を用いて、硝子繊維処理浸透剤の0.1%水溶液の1Hz及び10Hz時における動的表面張力を測定した。
(4)静的表面張力
協和界面科学社製表面張力計ESB−V型を用いて、硝子繊維処理浸透剤の0.1%水溶液の静的な表面張力を測定した。
《硝子繊維処理浸透剤添加バインダー水溶液の評価》
(1)動的表面張力
KRUSS社製バブルプレッシャー型動的表面張力計クルスBP−2を用いて、バインダー水溶液の1Hz及び10Hz時における動的表面張力を測定した。
(2)静的表面張力
協和界面科学社製表面張力計ESB−V型を用いて、バインダー水溶液の静的な表面張力を測定した。
(3)毛羽立ち
バインダー水溶液を1%付着させたヤーンを用いて、高速エアージェット式織機にて製織された硝子クロスの毛羽を観察した。織機で織った後のクロス表面の毛羽を数え、その状態により5ランクに分けた。1が毛羽が最も少なく、5が最も多いことを示し、3以下であれば、通常の使用に十分耐え得る。
《硝子繊維処理浸透剤添加シランカップリング剤水溶液の評価》
(1)接触角
協和界面科学社製接触角計CA−D型を用いて、硝子繊維処理浸透剤添加シランカップリング剤水溶液の滴下30秒後の接触角を測定した。
(2)動的表面張力
KRUSS社製バブルプレッシャー型動的表面張力計クルスBP−2を用いて、硝子繊維処理浸透剤添加シランカップリング剤水溶液の1Hz及び10Hz時における動的表面張力を測定した。
(3)静的表面張力
協和界面科学社製表面張力計ESB−V型を用いて、硝子繊維処理浸透剤添加シランカップリング剤水溶液の静的な表面張力を測定した。
(4)引っ張り強度
硝子繊維処理浸透剤添加シランカップリング剤水溶液及び不飽和ポリエステル樹脂の付着量が0.3%である硝子繊維ECG751/2(135tex)を用いて、糸密度が経糸29本/25mm、緯糸30本/25mmの条件で製織し、硝子繊維織物を得た。
幅40mm、長さ420mmの試験片を各々織物の経糸方向と緯糸方向からとり、掴み間隔を320mmとし、掴み移動速度200mm/minで引っ張り、破断時の荷重(N)を測り算出した。
(5)伸び率
上記引っ張り強度測定において、破断時の伸び率を読みとった。
[実施例2〜6、比較例1〜6]
実施例1と同様にして表1に示される配合物の種類及び配合量(%)で撹拌混合し、硝子繊維処理浸透剤(M−2〜M−12)を得た。固体のものについては、70℃に加温し、成分を混合した。
上記硝子繊維処理浸透剤を用いて実施例1と同様にして0.1%水溶液を作り、同様にして水溶液の評価を行って、その結果を表2に示した。更に実施例1と同様に、硝子繊維処理浸透剤を添加したバインダー水溶液(バ−2〜バ−14)、シランカップリング剤水溶液(シ−2〜シ−14)を作製した。バインダー水溶液に関しては、動的表面張力、静的表面張力、毛羽立ちを測定し、その結果を表3に示した。また、シランカップリング剤水溶液に関しては、接触角、動的表面張力、静的表面張力、引っ張り強度、伸び率を測定し、その結果を表4に示した。
[比較例7,8]
市販品1:ダプロW−77(エレメンティス・ジャパン社製商品名、サクシネート系界面活性剤)、市販品2:ノニポール160(三洋化成社製商品名、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)をそれぞれ用いて、実施例1と同様の評価を行い、その結果を表2,3,4に示した。
Figure 0004735844
[成分(A)]
A−1:2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール(サーフィノー
ル104:エアプロダクツ社製商品名)
A−2:3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール(サーフィノール82:エ
アプロダクツ社製商品名)
A−3:2,5,8,11−テトラメチル−6−ドデシン−5,8−ジオール(サーフィ
ノールDF−110:エアプロダクツ社製商品名)
A−4:2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエチレンオキ
サイド付加物(サーフィノール465:エアプロダクツ社製商品名、エチレン付
加モル数:10)
A−5:2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエチレンオキ
サイド及びプロピレンオキサイド付加物(サーフィノール2502:エアプロダ
クツ社製商品名、エチレン付加モル数:5、プロピレン付加モル数:2)
A−6:2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオールのエチレンオキ
サイド及びプロピレンオキサイド付加物(エチレン付加モル数:60、プロピレ
ン付加モル数:5)
[成分(B)]
B−1:下記式(4)で示されるポリオキシアルキレン変性シリコーン
(ポリオキシエチレンの含有量:47.3%)
Figure 0004735844
B−2:下記式(5)で示されるポリオキシアルキレン変性シリコーン
(ポリオキシエチレンの含有量:54.5%)
Figure 0004735844
B−3:下記式(6)で示されるポリオキシアルキレン変性シリコーン
(ポリオキシエチレンの含有量:55.7%)
Figure 0004735844
B−4:下記式(7)で示されるポリオキシアルキレン変性シリコーン
(ポリオキシエチレンの含有量:43.4%)
Figure 0004735844
B−5:下記式(8)で示されるポリオキシアルキレン変性シリコーン
(ポリオキシエチレンの含有量:48.4%)
Figure 0004735844
B−6:下記式(9)で示されるポリオキシアルキレン変性シリコーン
(ポリオキシエチレンの含有量:58.7%)
Figure 0004735844
Figure 0004735844
Figure 0004735844
Figure 0004735844

Claims (14)

  1. (A)下記一般式(1)
    Figure 0004735844
    (式中、R1及びR2はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基を示す。)
    で表されるアセチレングリコール並びに下記一般式(2)
    Figure 0004735844
    (式中、R1、R2及びR3はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基を示し、X及びZはそれぞれ0.5〜25の正数、Y及びWはそれぞれ0又は25以下の正数であり、但し、X+Y+Z+Wは1〜50である。)
    で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加物から選ばれる1種又は2種以上: 5〜95質量%、
    (B)ポリオキシエチレン含有量が30〜80質量%であるポリオキシアルキレン変性シリコーン: 5〜95質量%
    を含有することを特徴とする硝子繊維処理浸透剤。
  2. ポリオキシアルキレン変性シリコーンが、下記平均組成式(3)で表されることを特徴とする請求項1記載の硝子繊維処理浸透剤。
    4 p5 qSiO(4-p-q)/2 (3)
    〔式中、R4は脂肪族不飽和結合を有しない非置換又は置換の炭素数1〜10の1価炭化水素基、R5は一般式−Cf2fO(Cg2gO)h6(R6は水素原子、脂肪族不飽和基を有しない非置換又は置換の1価炭化水素基又はアセチル基であり、fは2〜12の整数、gは2〜4の整数、hは1〜200の整数である。)で表される有機基である。p及びqはそれぞれ0≦p<3.0、0<q<3.0であり、0<p+q≦3.0を満たす正数である。〕
  3. ポリオキシアルキレン変性シリコーン中のケイ素原子数が、2〜200個であることを特徴とする請求項1又は2記載の硝子繊維処理浸透剤。
  4. (A)成分が、下記一般式(1)
    Figure 0004735844
    (式中、R1及びR2はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基を示す。)
    で表されるアセチレングリコールである請求項1乃至のいずれか1項記載の硝子繊維処理浸透剤。
  5. (A)成分が、下記一般式(2)
    Figure 0004735844
    (式中、R1、R2及びR3はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基を示し、X及びZはそれぞれ0.5〜25の正数、Y及びWはそれぞれ0又は25以下の正数であり、但し、X+Y+Z+Wは1〜50である。)
    で表されるアセチレングリコールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加物から選ばれる1種又は2種以上である請求項1乃至のいずれか1項記載の硝子繊維処理浸透剤。
  6. (A)成分が20〜80質量%、(B)成分が80〜20質量%の配合量である請求項1乃至のいずれか1項記載の硝子繊維処理浸透剤。
  7. 0.1質量%水溶液の接触角が50度以下で、動的表面張力が50mN/m以下、静的表面張力が35mN/m以下である請求項1乃至のいずれか1項記載の硝子繊維処理浸透剤。
  8. (A),(B)2成分の合計が100質量%である請求項1乃至のいずれか1項記載の硝子繊維処理浸透剤。
  9. (A),(B)成分に加えてイオン交換水又は水溶性有機溶剤を全体の5〜25質量%含有する請求項1乃至のいずれか1項記載の硝子繊維処理浸透剤。
  10. 請求項1乃至のいずれか1項記載の硝子繊維処理浸透剤をバインダー溶液又はシランカップリング剤溶液に配合してなり、前記硝子繊維処理浸透剤の含有量がバインダー溶液全量又はシランカップリング剤溶液全量に対し0.01〜5質量%であることを特徴とする硝子繊維処理剤組成物。
  11. バインダー2〜20質量部、油剤0〜5質量部、カチオン系界面活性剤0〜5質量部、有機溶剤を0〜5質量%の割合で含んでもよい水からなる水性溶媒80〜98質量部、請求項1乃至9のいずれか1項記載の硝子繊維処理浸透剤0.01〜5質量部、合計100質量部からなる請求項10記載の硝子繊維処理剤組成物。
  12. シランカップリング剤0.1〜10質量部、有機酸0〜5質量部、有機溶剤を0〜5質量%含んでもよい水からなる水性溶媒85〜99質量部、請求項1乃至9のいずれか1項記載の硝子繊維処理浸透剤0.01〜5質量部、合計100質量部からなる請求項10記載の硝子繊維処理剤組成物。
  13. 請求項10乃至12のいずれか1項記載の組成物により処理された硝子繊維。
  14. 請求項10乃至12のいずれか1項記載の組成物により硝子繊維を処理することを特徴とする硝子繊維の処理方法。
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