JP5807535B2 - ガラス繊維集束剤およびそれを塗布したガラス繊維 - Google Patents
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りシラノールを生じる。
(ガラス繊維集束剤の調製)
3−アミノプロピルトリエトキシシラン及び3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの加水分解水溶液に、ブタジエン−マレイン酸共重合物アンモニウム塩水溶液と水を添加し、本発明のガラス繊維集束剤を調製した。
この時のガラス繊維集束剤のpHは8.7であり、固形分は2.3質量%であった。
レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物に、ビニルピリジン−スチレン−ブタジエン共重合体のエマルジョンとスチレン−ブタジエン共重合体のエマルジョンとクロロスルホン化ポリエチレンとアンモニア水と水を添加し、本発明のガラス繊維被覆用塗布液を調製した。
前述の手順で作製したガラス繊維集束剤を用い、径9μmのガラス繊維フィラメント200本を集束させて紡糸して得た10kg質量のケーキを、135℃12時間乾燥した。このときの集束剤付着量は0.40質量%であった。該ケーキ3個からガラス繊維束3本を引き揃えた後、前述の手順で作製したガラス繊維被覆用塗布液の入った槽にガラス繊維束を浸漬して取出し、その後、温度280℃下で、22秒間乾燥させて被覆層を設け、1本のゴム補強用ガラス繊維を作製した。この時の固形分付着率、即ち、被覆層の質量割合は、ゴム補強用ガラス繊維の全質量に対して19.0質量%であった。
表1に記載した固形分比率になるよう3−アミノプロピルトリエトキシシラン(チッソ社製、商品名サイラエースS330、固形分98質量%)、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、商品名KBM−403、固形分100質量%)、ブタジエン−マレイン酸共重合物アンモニウム塩水溶液(三洋化成社製、商品名アクロバインダーBG−7、固形分25質量%)及びポリオキシエチレンアルキルエーテル(花王社製、商品名エマルゲン1108、固形分100質量%)を用いて実施例1と同じような手順でガラス繊維集束剤を調製した。この時のガラス繊維集束剤のpHはそれぞれ8.8、8.8、9.0、8.7であり、固形分はそれぞれ2.3質量%、2.3質量%、2.3質量%、2.3質量%であった。
表1に記載した固形分比率になるよう3−アミノプロピルトリエトキシシラン(チッソ社製、商品名サイラエースS330、固形分98質量%)、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、商品名KBM−403、固形分100質量%)、ブタジエン−マレイン酸共重合物アンモニウム塩水溶液(三洋化成社製、商品名アクロバインダーBG−7、固形分25質量%)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(花王社製、商品名エマルゲン1108、固形分100質量%)及びpH調製のため試薬1級酢酸を用いて実施例1と同じような手順でガラス繊維集束剤を調製した。この時のガラス繊維集束剤のpHは5.9であり、固形分は2.3質量%であった。
表1に記載した固形分比率になるよう3−アミノプロピルトリエトキシシラン(チッソ社製、商品名サイラエースS330、固形分98質量%)、アクリル酸エステル−スチレン共重合物のエマルジョン(吉村油化学社製、商品名ユカレジンKE602、固形分35質量%)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(花王社製、商品名エマルゲン1108、固形分100質量%)及び試薬1級酢酸を用いて実施例1と同じような手順でガラス繊維集束剤を調製した。この時のガラス繊維集束剤のpHは6.0であり、固形分は2.3質量%であった。
表1に記載した固形分比率になるよう3−アミノプロピルトリエトキシシラン(チッソ社製、商品名サイラエースS330、固形分98質量%)、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、商品名KBM−403、固形分100質量%)及びブタジエン−マレイン酸共重合物アンモニウム塩水溶液(三洋化成社製、商品名アクロバインダーBG−7、固形分25質量%)を用いて実施例1と同じような手順でガラス繊維集束剤を調製した。この時のガラス繊維集束剤のpHは9.0であり、固形分は2.3質量%であった。
表1に記載した固形分比率になるよう3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、商品名KBM−403、固形分100質量%)、ブタジエン−マレイン酸共重合物アンモニウム塩水溶液(三洋化成社製、商品名アクロバインダーBG−7、固形分25質量%)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(花王社製、商品名エマルゲン1108、固形分100質量%)及びpH調製のため試薬1級酢酸を用いて実施例1と同じような手順でガラス繊維集束剤を調製した。この時のガラス繊維集束剤のpHは5.9であり、固形分は2.3質量%であった。
比較例1と同じガラス繊維集束剤を用い、ガラス繊維を処理して常温で3日間乾燥してガラス繊維を得た。次に実施例1と同様のガラス繊維被覆用塗布液を調製し、実施例1と同様の手順で作業を行い、ゴム補強用ガラス繊維を作製した。
ケーキからガラス繊維200本集束したガラス繊維束を解舒して、3本引き揃えてガイドを通してガラス繊維被覆用塗布液塗布工程に導く際、ガイドに付着する毛羽量を目視観察し、毛羽が多い(×)、毛羽が少ない(○)を観察した。
毛羽発生量の評価結果を表2に示す。エポキシシランとポリオキシエチレンアルキルエーテルを含むガラス繊維集束剤で処理された実施例1〜6のガラス繊維は、エポキシシランを含まない比較例1又はポリオキシエチレンアルキルエーテルを含まない比較例2と比較し、毛羽発生量が少なく、ガラス繊維被覆用塗布液塗布工程の作業性は良好であった。整
10kgのケーキから、ガラス繊維束を1kg解舒した部位及び5kg解舒した部位(ケーキ中央部)から得られた引張り強さ測定に供するゴム補強用ガラス繊維を、クランプ間距離150mmのクランプに装着し、引張り速度を250mm/分とし、ゴム補強用ガラス繊維が破断するまでの最大の抵抗値を引張り強さとした。各部位毎に10本のゴム補強用ガラス繊維の抵抗値を測定し、その平均値を各部位のゴム補強用ガラス繊維の引張り強さとした。
引張強さの評価結果を表2に示す。実施例1、2、3、4、5及び6の1kg地点の引張強さは、各々、112、108、106、103、100及び95Nであった。実施例6の引張強さが小さかったのは、pHが5.9で他より低くかったためである。一方、比較例1〜4の1kg地点の引張強さは、各々、85、92、84及び98Nであった。比較例1〜3の引張強さが小さかったのは毛羽発生によるガラス繊維の破損の影響があったためと考えられる。比較例4は、集束剤の毛羽の発生が少なくガラス繊維の破損が軽微であったためと考えられる。
接着強さの評価試験を説明する前に、試験に使用したゴムを説明する。
接着強さの評価結果を表2に示す。実施例1、2、3、4、5及び6のDRY接着強さは、各々、340、338、355、328、335及び330N/25mmですべてゴム破壊であり、接着強さは良好であった。また、実施例1、2、3、4、5及び6のWET接着強さは、各々、338、330、348、325、318及び285N/25mmですべてゴム破壊であり、接着強さは良好であった。実施例1〜6全てにおいて接着強さは良好であった。
Claims (5)
- ガラス繊維集束剤で被覆したガラス繊維に、フェノール類−ホルムアルデヒド縮合物とゴムラテックスとを含有する塗布液を被覆し被覆層を設けたゴム補強用ガラス繊維における前記ガラス繊維集束剤であって、
アミノシランと
エポキシシランと
ブタジエン−マレイン酸共重合物と
ポリオキシエチレンアルキルエーテルとを含有する、
pHを7以上11以下とした水系組成物からなることを特徴とするガラス繊維集束剤。 - 水系組成物中の固形分を合わせた質量を100%基準として、アミノシラン5〜50質量%、エポキシシラン1〜15質量%、ブタジエン−マレイン酸共重合物30〜85質量%、ポリオキシエチレンアルキルエーテル5〜60質量%の範囲で含む請求項1に記載のガラス繊維集束剤。
- アミノシラン、エポキシシラン、ブタジエン−マレイン酸共重合物及びポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルを固形分として1.0〜5.0質量%含有する請求項1又は請求項2
に記載のガラス繊維集束剤。 - 前記集束剤が前記集束剤も含むガラス繊維全体に対して、固形分として0.1〜0.8質量%付着していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のガラス繊維集束剤を塗布乾燥した、ゴム補強用ガラス繊維に用いるガラス繊維。
- 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のガラス繊維集束剤を塗布乾燥したガラス繊維にフェノール類−ホルムアルデヒド縮合物とゴムラテックスとを含有する塗布液を被覆し被覆層を設けたゴム補強用ガラス繊維であって、該フェノール類−ホルムアルデヒド縮合物が、レゾルシン−ホルムアルデヒド縮合物、モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物、クロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物、レゾルシン−モノヒドロキシベンゼン−ホルムアルデヒド縮合物、レゾルシン−クロロフェノール−ホルムアルデヒド縮合物から選ばれる1種であることを特徴とするゴム補強用ガラス繊維。
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