JPH0737338B2 - Aqueous sizing agent for glass fiber - Google Patents

Aqueous sizing agent for glass fiber

Info

Publication number
JPH0737338B2
JPH0737338B2 JP61137029A JP13702986A JPH0737338B2 JP H0737338 B2 JPH0737338 B2 JP H0737338B2 JP 61137029 A JP61137029 A JP 61137029A JP 13702986 A JP13702986 A JP 13702986A JP H0737338 B2 JPH0737338 B2 JP H0737338B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
glass fiber
sizing agent
glycol
polyurethane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61137029A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62292658A (en
Inventor
淑文 玉木
久男 竹川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP61137029A priority Critical patent/JPH0737338B2/en
Publication of JPS62292658A publication Critical patent/JPS62292658A/en
Publication of JPH0737338B2 publication Critical patent/JPH0737338B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はガラス繊維用水性サイズ剤に関し、詳しくは、
強い集束性を有ししかも200℃以上と高い成形温度に於
いても黄変のない外観良好な機械物性に優れたガラス繊
維強化熱可塑性樹脂を与えられるガラス繊維用水性サイ
ズ剤に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Field of Industrial Application> The present invention relates to an aqueous sizing agent for glass fibers, and more specifically,
The present invention relates to an aqueous sizing agent for glass fibers, which has a strong sizing property and can be provided with a glass fiber-reinforced thermoplastic resin which has excellent appearance and good mechanical properties without yellowing even at a high molding temperature of 200 ° C. or higher.

〈従来の技術〉 ガラス繊維の用途として、各種合成樹脂の強化材料があ
るが、近年ガラス繊維強化熱可塑性樹脂(FRTP)がその
良好な成形性、2次加工性の面から注目されてきてい
る。
<Prior Art> As a use of glass fiber, there are reinforced materials of various synthetic resins, but in recent years, glass fiber reinforced thermoplastic resin (FRTP) has been attracting attention in terms of its good moldability and secondary workability. .

ところでガラス繊維は溶融したガラスを紡糸してフィラ
メントを形成せしめた後、それら数百本を束ねて1本の
ストランドとし、これを3〜6mmの長さに切断してチョ
ップドストランドとするか、あるいは更にそれら数十本
を集めてロービングを形成せしめることにより得られる
が、ガラス繊維の製造時あるいは熱可塑性樹脂とのブレ
ンド時の摩擦によって生じる糸割れ、ケバ立ちを防ぎ、
フィラメントを保護するためにサイズ剤が用いられてい
る。したがってサイズ剤の主成分であるバインダーには
ガラス繊維ストランドを接着して保護する強い集束性が
要求される。
By the way, as for glass fiber, after melted glass is spun to form filaments, hundreds of them are bundled into one strand, which is cut into a length of 3 to 6 mm to be a chopped strand, or Further, it can be obtained by collecting dozens of them to form rovings, but prevents thread cracking and fluffing caused by friction during production of glass fibers or blending with a thermoplastic resin,
Sizes are used to protect the filaments. Therefore, the binder, which is the main component of the sizing agent, is required to have a strong sizing property for bonding and protecting the glass fiber strand.

このようなバインダーとしてはポリ酢酸ビニルがよく知
られているが、該樹脂は耐熱性が悪いため成形温度が20
0℃以上と高い例えばポリアミド系樹脂(6-ナイロン、
6,6-ナイロン等)に適用した場合、分解により着色し易
く、又、マトリックスであるポリアミド系樹脂との親和
性が低い為、成型品の強度が低いと云う欠点があった。
そこで近年、ポリアミド系樹脂をマトリックスとする場
合に有効なバインダーとしてポリウレタン水分散体の使
用が検討されている。ポリウレタン水分散体は、その優
れた機械的性質からバインダーとしての集束性が高く、
又、組成的に先のポリアミド系樹脂を含め各種成形用熱
可塑性樹脂に対する親和性も良好であるため、これを用
いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂は強度が高いという特
徴がある。
Polyvinyl acetate is well known as such a binder, but since the resin has poor heat resistance, the molding temperature is 20%.
High as 0 ° C or higher For example, polyamide resin (6-nylon,
When it is applied to 6,6-nylon, etc., it tends to be colored by decomposition and has a drawback that the strength of the molded product is low due to its low affinity with the polyamide resin as the matrix.
Therefore, in recent years, use of a polyurethane aqueous dispersion as a binder effective when a polyamide resin is used as a matrix has been studied. Polyurethane water dispersion has high sizing property as a binder due to its excellent mechanical properties,
In addition, since the composition has a good affinity for various molding thermoplastic resins including the above polyamide-based resin, the glass fiber reinforced thermoplastic resin using this is characterized by high strength.

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来の芳香族イソシアネートを使用した
ポリウレタン水分散体では押出成形あるいは射出成形等
の高温成形時(成形温度が200℃以上)に黄変し、成形
品の外観上好ましくないという問題が依然残されてい
た。
<Problems to be solved by the invention> However, in the conventional polyurethane water dispersion using an aromatic isocyanate, yellowing occurs during high temperature molding (molding temperature of 200 ° C or more) such as extrusion molding or injection molding, and a molded product is obtained. However, the problem that the appearance is not preferable still remains.

かかる問題点の解決のために芳香族イソシアネートに替
えて脂肪族あるいは脂環族イソシアネートの使用も試み
られたが、若干黄変の改良は認められるものの、特に淡
色系の成形品については未だ充分満足しうる外観色調は
得られていないのが現状である。
In order to solve such a problem, it has been attempted to use an aliphatic or alicyclic isocyanate in place of the aromatic isocyanate, but some improvement in yellowing is recognized, but particularly a light-colored molded product is still sufficiently satisfactory. At present, the appearance color tone that can be achieved is not obtained.

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らはガラス繊維用水性サイズ剤に関し、特に成
形温度が200℃以上と高い各種熱可塑性樹脂を強化する
場合でもガラス繊維の集束性に優れ、かつ高温成形時の
黄変も無い、外観色調および機械的物性に優れたFRTPが
得られるガラス繊維用水性サイズ剤について鋭意研究し
た結果、脂環族および/又は脂肪族イソシアネートのイ
ソシアネート成分とヒドラジン類、ジヒドラジド類、セ
ミカルバジド類から選ばれた少なくとも1種の化合物の
鎖伸長剤とを組み合わせて得られたポリウレタン水分散
体をバインダーとして使用することにより上記した性能
が満たされることを見い出し、本発明を完成するに到っ
た。
<Means for Solving Problems> The present inventors relate to an aqueous sizing agent for glass fibers, and particularly have excellent glass fiber sizing properties even when strengthening various thermoplastic resins having a high molding temperature of 200 ° C. or higher, and As a result of diligent research on an aqueous sizing agent for glass fibers, which does not cause yellowing at the time of high temperature molding, and has excellent appearance color tone and mechanical properties, FRTP, an isocyanate component of an alicyclic and / or aliphatic isocyanate and hydrazines, It has been found that the above-mentioned performance is satisfied by using a polyurethane water dispersion obtained by combining a chain extender of at least one compound selected from dihydrazides and semicarbazides as a binder, and completed the present invention. Came to do.

即ち、本発明は、(A)ポリオール成分、(B)脂環族
および/又は脂肪族イソシアネートのイソシアネート成
分、及び(C)ヒドラジン類、ジヒドラジド類、セミカ
ルバジド類から選ばれた少くとも1種の化合物の鎖伸長
剤から得られるポリウレタン水分散体をバインダーとし
て含有するガラス繊維用水性サイズ剤を提供するもので
ある。
That is, the present invention relates to (A) a polyol component, (B) an alicyclic and / or aliphatic isocyanate component, and (C) at least one compound selected from hydrazines, dihydrazides, and semicarbazides. The present invention provides an aqueous sizing agent for glass fibers, which comprises, as a binder, an aqueous polyurethane dispersion obtained from the above chain extender.

ポリウレタン水分散体の製造に用いられるポリオール成
分(A)としては通常のポリウレタンの合成に利用され
る全ての原料が使用可能であり、例えば分子量200〜10,
000好ましくは300〜5000のポリエステル、ポリエーテ
ル、ポリカーボネート、ポリエステルアミド、ポリアセ
タール、ポリチオエーテル、ポリブタジエングリコール
等が挙げられる。
As the polyol component (A) used in the production of the polyurethane aqueous dispersion, all raw materials used in ordinary polyurethane synthesis can be used. For example, a molecular weight of 200 to 10
000, preferably 300 to 5000 polyesters, polyethers, polycarbonates, polyesteramides, polyacetals, polythioethers, polybutadiene glycols and the like can be mentioned.

ポリオール成分として代表的なポリエステル、ポリエー
テルについて以下に詳しく述べると、ポリエステルとし
ては、エチレングリコール、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、1,5-ペンタ
ンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
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(MW300〜6000)、ジプロピレングリコール、トリプ
ロピレングリコール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,
4-シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールA、ハ
イドロキノン及びそれらのアルキレンオキシド付加体、
グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等のジオ
ールもしくはポリオール成分とコハク酸、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無
水マレイン酸、フマル酸、1,3-シクロペンタンジカルボ
ン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル
酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4-ナフタレンジカルボ
ン酸、2,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジ
カルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,
2-ビス(フェノキシ)エタン‐p,p′‐ジカルボン酸、
トリメリット酸、ピロメリット酸及びこれらジカルボン
酸もしくはポリカルボン酸の無水物あるいはエステル形
成性誘導体;p-ヒドロキシ安息香酸、p-(2-ヒドロキシ
エトキシ)安息香酸及びこれらヒドロキシカルボン酸の
エステル形成性誘導体等の酸成分とから脱水縮合反応に
よって得られるポリエステルの他、ε‐カプロラクトン
等の環状エステル化合物の開環重合反応によって得られ
るポリエステル及びこれらの共重合ポリエステルが挙げ
られる。
Representative polyesters and polyethers as the polyol component will be described in detail below. As the polyester, ethylene glycol, propylene glycol, 1,
3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol (MW300-6000), dipropylene Glycol, tripropylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,
4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A, hydroquinone and their alkylene oxide adducts,
Glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, diol or polyol components such as sorbitol and succinic acid, adipic acid,
Azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, maleic anhydride, fumaric acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid , 2,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, naphthalic acid, biphenyldicarboxylic acid, 1,
2-bis (phenoxy) ethane-p, p'-dicarboxylic acid,
Trimellitic acid, pyromellitic acid and anhydrides or ester-forming derivatives of these dicarboxylic acids or polycarboxylic acids; p-hydroxybenzoic acid, p- (2-hydroxyethoxy) benzoic acid and ester-forming derivatives of these hydroxycarboxylic acids In addition to the polyester obtained by a dehydration condensation reaction with an acid component such as, a polyester obtained by a ring-opening polymerization reaction of a cyclic ester compound such as ε-caprolactone and a copolyester thereof.

ポリエーテルとしては、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、1,2-プロピレ
ングリコール、トリメチレングリコール、1,3-ブチレン
グリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレ
ングリコール、デカメチレングリコール、グリセリン、
ソルビトール、蔗糖、アコニット酸、トリメリット酸、
ヘミメリット酸、燐酸、エチレンジアミン、プロピレン
ジアミン、ジエチレントリアミン、トリイソプロパノー
ルアミン、ピロガロール、ジヒドロ安息香酸、ヒドロキ
シフタール酸、1,2,3-プロパントリチオールなどの如き
活性水素原子を少なくとも2個有する化合物の1種また
はそれ以上を開始剤としてエチレンオキサイド、プロピ
レンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサ
イド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン、シク
ロヘキシレン、などのモノマーの1種またはそれ以上を
常法により付加重合したものが挙げられる。
As the polyether, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, trimethylene glycol, 1,3-butylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, decamethylene glycol, glycerin,
Sorbitol, sucrose, aconitic acid, trimellitic acid,
Of compounds having at least two active hydrogen atoms such as hemimellitic acid, phosphoric acid, ethylenediamine, propylenediamine, diethylenetriamine, triisopropanolamine, pyrogallol, dihydrobenzoic acid, hydroxyphthalic acid, and 1,2,3-propanetrithiol. Examples thereof include those obtained by addition-polymerizing one or more kinds of monomers such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, tetrahydrofuran, cyclohexylene, etc., by a conventional method, using one or more kinds as an initiator.

イソシアネート成分(B)は、脂環族および/又は脂肪
族イソシアネートであることが必須であり、例えばテト
ラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネー
ト、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネ
ート、1,3-シクロペンチレンジイソシアネート、1,3-シ
クロヘキシレジイソシアネート、1,4-シクロヘキシレン
ジイソシアネート、1,3-ジ(イソシアネートメチル)シ
クロヘキサン、1,4-ジ(イソシアネートメチル)シクロ
ヘキサン、4,4′‐ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート等およびこれらのトリマー化合物等が挙げられ
る。成形品の強度を高くする為には、特に脂環族イソシ
アネートの使用が好ましい。
It is essential that the isocyanate component (B) is an alicyclic and / or aliphatic isocyanate, such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,3-cyclopentyl. Diisocyanate, 1,3-Cyclohexylenediisocyanate, 1,4-Cyclohexylenediisocyanate, 1,3-Di (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-Di (isocyanatomethyl) cyclohexane, 4,4'-Dicyclohexylmethanediisocyanate, etc. And these trimer compounds etc. are mentioned. In order to increase the strength of the molded product, it is particularly preferable to use an alicyclic isocyanate.

又、鎖伸長剤(C)としては、例えばヒドラジン、N,
N′‐ジメチルヒドラジン、1,6-ヘキサメチレンビスヒ
ドラジン等のヒドラジン類;アジピン酸ジヒドラジド、
グルタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イ
ソフタル酸ジヒドラジド等のジヒドラジド類;β‐セミ
‐カルバジドプロピオン酸ヒドラジド、3-セミカルバジ
ド‐プロピル‐カルバジン酸エステル、セミ‐カルバジ
ド‐3-セミ‐カルバジドメチル‐3,5,5-トリメチルシク
ロヘキサン等のセイミカルバジド類から選ばれた少くと
も1種の化合物を使用することが必須である。廉価であ
ること、取扱いの容易さ、物性上の優秀さから、出来れ
ばヒドラジン類、ジヒドラジド類、好適にはヒドラジン
類の使用が望ましい。
Examples of the chain extender (C) include hydrazine, N,
Hydrazines such as N'-dimethylhydrazine and 1,6-hexamethylenebishydrazine; adipic acid dihydrazide,
Dihydrazides such as glutaric acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide; β-semi-carbazide propionic acid hydrazide, 3-semicarbazide-propyl-carbazic acid ester, semi-carbazide-3-semi-carbazide methyl-3,5, It is essential to use at least one compound selected from the seimicarbazides such as 5-trimethylcyclohexane. It is preferable to use hydrazines, dihydrazides, and preferably hydrazines, because they are inexpensive, easy to handle, and have excellent physical properties.

ポリウレタン水分散体の製造において、前記した特定の
鎖伸長剤(C)のほか、場合によっては他の鎖伸長剤
(D)を使用することが出来る。かかる鎖伸長剤として
はグリコールもしくはポリオール、例えばエチレングリ
コール、ジエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,4-ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、
ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロール
エタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトール等が挙げられる。
In the production of the polyurethane aqueous dispersion, in addition to the specific chain extender (C) described above, other chain extender (D) may be used depending on the case. Such chain extenders include glycols or polyols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, hexamethylene glycol,
Examples include neopentyl glycol, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol and the like.

ポリウレタン水分散体は従来公知のいかなる方法によっ
ても製造が可能であり、例えば 反応の完結したポリマー又は末端イソシアネート基
をブロック剤(オキシム、アルコール、フェノール、メ
ルカプタン、ε‐カプロラクタム、重亜硫酸ソーダ等の
活性水素含有化合物)でブロックしたポリマーを乳化剤
と機械的剪断力を用いて強制的に水中に分散する方法。
The polyurethane aqueous dispersion can be produced by any conventionally known method, for example, a polymer having a completed reaction or a terminal isocyanate group blocking agent (activity such as oxime, alcohol, phenol, mercaptan, ε-caprolactam, sodium bisulfite, etc.). A method of forcibly dispersing a polymer blocked with a hydrogen-containing compound) in water using an emulsifier and mechanical shearing force.

末端イソシアネート基をもつウレタンプレポリマー
を乳化剤と機械的剪断力により強制的に水中に分散させ
た後、水中で鎖伸長剤と反応させ高分子量化を行なう方
法。
A method in which a urethane prepolymer having terminal isocyanate groups is forcibly dispersed in water by an emulsifier and mechanical shearing force, and then reacted with a chain extender in water to increase the molecular weight.

ポリウレタンポリマーの側鎖又は末端にスルホン酸
基、アミノ基、カルボキシル基等のイオン性基を導入す
ることにより親水性を付与し自己乳化により水中に分散
又は溶解する方法。
A method of imparting hydrophilicity by introducing an ionic group such as a sulfonic acid group, an amino group or a carboxyl group into a side chain or a terminal of a polyurethane polymer, and dispersing or dissolving in water by self-emulsification.

ポリウレタンの主原料のポリオールとしてポリエチ
レングリコールあるいはモノアルコキシポリエチレング
リコールの如き水溶性ポリオールを使用し水に可溶なポ
リウレタン樹脂として水中に分散又は溶解する方法。
A method in which a water-soluble polyol such as polyethylene glycol or monoalkoxy polyethylene glycol is used as a polyol which is a main raw material of polyurethane and is dispersed or dissolved in water as a water-soluble polyurethane resin.

等およびこれらを組み合わせた方法が挙げられる。Etc. and methods combining these.

得られたポリウレタン水分散体は更にカップリング剤、
潤滑剤、およびその他の助剤を添加し、水性サイズ剤と
して実用に供される。そのため、これら添加剤との相溶
安定性の点からポリウレタン水分散体は、、もしく
はの方法により得られる、実質的に系内が非イオン性
を示すポリウレタン水分散体であることが好ましい。特
に好ましくはポリウレタンの分子量を高分子量化できる
の製造法である。具体的には、前記した(A)ポリオ
ール成分、(B)脂環族および/又は脂肪族イソシアネ
ートのイソシアネート成分及び必要に応じて(D)他の
鎖伸長剤を活性水素に対してイソシアネートが過剰にな
るような割合にて反応させた末端イソシアネート基を有
する分子量500〜10000好ましくは800〜5000のプレポリ
マーとした後、このプレポリマーを乳化剤水溶液と共に
機械的剪断力を用いて強制的に乳化分散させ、更に
(C)ヒドラジン類、ジヒドラジド類、セミカルバジド
類から選ばれた少くとも1種の化合物の鎖伸長剤にて水
中で鎖伸長反応を行なわせしめ、分子量5000以上好まし
くは分子量10000〜1000000の高分子量ポリウレタンの水
分散体とする方法である。
The obtained polyurethane aqueous dispersion is further a coupling agent,
Lubricants and other auxiliaries are added, and they are put to practical use as an aqueous sizing agent. Therefore, from the viewpoint of compatibility stability with these additives, the polyurethane water dispersion is preferably a polyurethane water dispersion obtained by the method (1) or (2) and having substantially nonionic property in the system. Particularly preferred is a production method capable of increasing the molecular weight of polyurethane. Specifically, the above-mentioned (A) polyol component, (B) alicyclic and / or aliphatic isocyanate component and (D) another chain extender, if necessary, are used in excess of isocyanate with respect to active hydrogen. After being made into a prepolymer having a molecular weight of 500 to 10000, preferably 800 to 5000, which has a terminal isocyanate group reacted in a ratio such that the prepolymer is forcibly emulsified and dispersed together with an emulsifier aqueous solution using mechanical shearing force. Further, (C) a chain extender of at least one compound selected from hydrazines, dihydrazides, and semicarbazides is used to carry out the chain extension reaction in water, and a molecular weight of 5,000 or more, preferably a high molecular weight of 1,000 to 100,000. This is a method of preparing an aqueous dispersion of molecular weight polyurethane.

上記した方法におけるプレポリマー化反応は、無溶剤も
しくは溶剤の存在下で行なうことができ、かかる溶剤と
しては例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロ
ヘキサノン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキ
サン等のエーテル類、酢酸エチル等のエステル類、n-ヘ
プタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トル
エン、キシレン等の炭化水素類、トリクロロエタン、ジ
クロロメタン等の塩素化炭化水素類等が挙げられる。
The prepolymerization reaction in the above-mentioned method can be carried out without a solvent or in the presence of a solvent, and examples of such a solvent include acetone, methyl ethyl ketone, ketones such as cyclohexanone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, ethyl acetate and the like. Examples thereof include hydrocarbons such as n-heptane, n-hexane, cyclohexane, benzene, toluene and xylene, and chlorinated hydrocarbons such as trichloroethane and dichloromethane.

また、上記プレポリマーの乳化分散のために用いられる
乳化剤としては、市販の乳化剤、特にノニオン系乳化剤
が使用でき、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアリルエーテル、ポリオキシエ
チレン・ポリオキシプロピレングリコール等が挙げられ
る。
As the emulsifier used for emulsifying and dispersing the above prepolymer, a commercially available emulsifier, particularly a nonionic emulsifier can be used, and examples thereof include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene allyl ether, polyoxyethylene / polyoxypropylene glycol. Etc.

本発明の水性サイズ剤には上記ポリウレタン水分散体の
他にカップリング剤、潤滑剤、その他の助剤が配合さ
れ、実用に供される。
The water-based sizing agent of the present invention contains a coupling agent, a lubricant, and other auxiliaries in addition to the above-mentioned polyurethane water dispersion, and is put to practical use.

カップリング剤は従来公知のものであって、例えば、γ
‐グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ‐ク
ロロプロピルトリメトキシシラン、γ‐メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン、γ‐アミノプロピルトリメト
キシシラン、γ‐アミノプロピルトリエトキシシラン、
N-β‐アミノエチル‐γ‐アミノプロピルトリメトキシ
シラン、N-β‐アミノエチル‐γ‐アミノプロピルトリ
エトキシシラン、N-β‐アミノエチル‐γ‐アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、ビス‐β‐ヒドロキシエ
チル‐γ‐アミノプロピルトリエトキシシラン、γ‐ウ
レイドプロピルトリエトキシシラン、等の有機シラン化
合物が挙げられる。その中でもγ‐アミノプロピルトリ
エトキシシラン、N-β‐アミノエチル‐γ‐アミノプロ
ピルトリエトキシシラン等のアミン官能基をもつ有機シ
ラン系カップリング剤が好ましい。
The coupling agent is a conventionally known one, for example, γ
-Glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane,
N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, bis-β-hydroxy Examples thereof include organic silane compounds such as ethyl-γ-aminopropyltriethoxysilane and γ-ureidopropyltriethoxysilane. Among these, organosilane coupling agents having an amine functional group such as γ-aminopropyltriethoxysilane and N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltriethoxysilane are preferable.

潤滑剤としては、例えば、ペラルゴン酸トリエチレンテ
トラミンのようなポリアミンと直鎖脂肪酸との縮合物な
どの常用のカチオン系潤滑剤が挙げられる。
Examples of the lubricant include conventional cationic lubricants such as condensates of polyamines such as triethylenetetramine pelargonate and linear fatty acids.

本発明の水性サイズ剤を調整するには、前記ポリウレタ
ン水分散体/カップリング剤/潤滑剤を一般に固形分と
して、それぞれ1〜20/0.1〜5/0.01〜5(重量%)、好
ましくは3〜10/0.2〜2/0.05〜1(重量%)の割合で配
合され、実用に供される。
In order to prepare the aqueous sizing agent of the present invention, the polyurethane water dispersion / coupling agent / lubricant is generally used as a solid content, and each of them is 1 to 20 / 0.1 to 5 / 0.01 to 5 (wt%), preferably 3 It is blended in a proportion of -10 / 0.2-2 / 0.05-1 (wt%) and put into practical use.

必要に応じて上記水性サイズ剤にトリエタノールアミノ
のアルキルあるいはアリルスルホン酸塩もしくは硫酸塩
等の帯電防止剤等の助剤も含有することができる。
If necessary, the aqueous sizing agent may contain an auxiliary agent such as an antistatic agent such as an alkyl or allyl sulfonate or a sulfate of triethanolamino.

尚、本発明のガラス繊維用水性サイズ剤には、本発明の
効果を損わない範囲において、従来公知のポリ酢酸ビニ
ル共重合体エマルジョン、エポキシ樹脂エマルジョン、
ポリエステル水分散体等のバインダーを併用することも
できる。
Incidentally, the water-based sizing agent for glass fibers of the present invention, within a range not impairing the effects of the present invention, a conventionally known polyvinyl acetate copolymer emulsion, an epoxy resin emulsion,
A binder such as an aqueous polyester dispersion may also be used in combination.

上記の各成分からなる本発明のガラス繊維用水性サイズ
剤は常法に従ってガラス繊維に適用される。例えば、溶
融ガラスをブッシングから紡糸してガラス繊維フィラメ
ントを作成する場合にサイズアプリケーターにより適用
することができる。ガラス繊維上に付着されるサイズ剤
の量は固形分換算でガラス繊維に対して0.2〜2.0重量%
であることが好適である。
The aqueous sizing agent for glass fibers of the present invention comprising the above-mentioned components is applied to glass fibers according to a conventional method. For example, it can be applied by a size applicator when spinning molten glass from a bushing to make glass fiber filaments. The amount of the sizing agent attached on the glass fiber is 0.2 to 2.0% by weight based on the solid content of the glass fiber.
Is preferred.

〈効果〉 本発明により得られるガラス繊維用水性サイズ剤はガラ
ス繊維ストランドに対して優れた集束性を示し、チョッ
プドストランドに糸割れや毛羽立ち等を発生させること
なく熱可塑性樹脂に混練させることができるとともに、
かかるガラス繊維を200℃以上の成形温度を必要とする
熱可塑性樹脂に適用した場合には高温成形時のバインダ
ーの分解、変質による黄変も無く、又、マトリックスの
熱可塑性樹脂に対して極めて優れた親和性及び相溶性を
有するため、極めて良好な外観色調並びに強度特性をも
つガラス繊維強化熱可塑性樹脂(FRTP)成形品を与える
ことが可能となった。
<Effect> The aqueous sizing agent for glass fibers obtained by the present invention exhibits excellent sizing properties for glass fiber strands, and can be kneaded with a thermoplastic resin without causing yarn cracks, fuzzing or the like in chopped strands. With
When such glass fiber is applied to a thermoplastic resin that requires a molding temperature of 200 ° C. or higher, there is no decomposition of the binder during high temperature molding, no yellowing due to deterioration, and it is extremely superior to the matrix thermoplastic resin. Because of their affinity and compatibility, it has become possible to provide glass fiber reinforced thermoplastic (FRTP) molded products with extremely good appearance color and strength characteristics.

〈実施例〉 以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明
は、これに限定されるものではない。ただし例中の部及
び%はすべて重量基準である。
<Example> Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. However, all parts and% in the examples are by weight.

実施例1 平均分子量1000のポリプロピレングリコール574部とエ
チレングリコール26部に撹拌しながら4,4′‐ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアネート416部を加え、70℃で
3時間反応させてイソシアネート含有率4.9%のプレポ
リマーを得た。次に上記プレポリマー100部に対して40
部のトルエンを加えて得られたプレポリマー溶液に分子
量約16000のポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレ
ングリコール(ポリオキシエチレン含有率約80重量%、
ポリオキシプロピレンの分子量3250)6部を含む水溶液
75部を加え、撹拌機で激しく撹拌してプレポリマーの乳
化分散物を得、ついで100%水和ヒドラジン2.9部を含む
水溶液55部を撹拌しながら加えて鎖伸長反応を行ない、
固形分40%のポリウレタン水分散体‐(I)を得た。
Example 1 To 574 parts of polypropylene glycol having an average molecular weight of 1000 and 26 parts of ethylene glycol, 416 parts of 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate was added with stirring and reacted at 70 ° C. for 3 hours to give a prepolymer having an isocyanate content of 4.9%. Obtained. Then 40 parts per 100 parts of the above prepolymer
To a prepolymer solution obtained by adding 1 part of toluene, polyoxyethylene / polyoxypropylene glycol having a molecular weight of about 16000 (polyoxyethylene content of about 80% by weight,
Aqueous solution containing 6 parts of molecular weight 3250) of polyoxypropylene
75 parts were added and vigorously stirred with a stirrer to obtain an emulsified dispersion of the prepolymer, and then 55 parts of an aqueous solution containing 2.9 parts of 100% hydrated hydrazine was added with stirring to perform a chain extension reaction,
A polyurethane aqueous dispersion- (I) having a solid content of 40% was obtained.

この水分散体(I)を用いて下記組成の水性サイズ剤を
調整した。
Using this water dispersion (I), an aqueous sizing agent having the following composition was prepared.

ポリウレタン水分散体‐(I)(固形分40%) 10 部 γ‐アミノプロピルトリエトキシシラン 0.8〃 シラゾール85A(ICI社製潤滑剤) 0.1〃 水 89.1〃 上記水性サイズ剤をガラス繊維フィラメントに付着量0.
5%となるように適用して130℃で10時間乾燥し、6mmの
チョップドストランドを作成した。得られたチョップド
ストランドをガラス繊維含有率が30%になるように一般
成形用6-ナイロン樹脂ペレットと混合し、押出機で混
練、押出、切断してガラス繊維含有ペレットを得た。こ
のペレットから射出成形機により試験片を作成しその色
調をカラーマシン(日本電色工業(株)製)で測定し
た。ガラス繊維非強化6-ナイロン樹脂との色差で判定
し、更にASTM-D-638及びD-256に基づく引張り及び衝撃
試験を行なった。
Polyurethane water dispersion- (I) (solid content 40%) 10 parts γ-aminopropyltriethoxysilane 0.8〃 silazole 85A (ICI lubricant) 0.1〃 water 89.1〃 The amount of the above aqueous sizing agent attached to the glass fiber filament 0.
It was applied so as to be 5% and dried at 130 ° C. for 10 hours to prepare 6 mm chopped strands. The obtained chopped strands were mixed with 6-nylon resin pellets for general molding so that the glass fiber content was 30%, kneaded with an extruder, extruded, and cut to obtain glass fiber-containing pellets. A test piece was prepared from this pellet by an injection molding machine and its color tone was measured by a color machine (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). Judgment was made based on the color difference with non-reinforced glass fiber 6-nylon resin, and further tensile and impact tests based on ASTM-D-638 and D-256 were conducted.

実施例2 平均分子量2000のブチレンアジペートポリエステル476
部、1,4-ブタンジオール24部、イソホロンジイソシアネ
ート222部、100%水和ヒドラジン24.8部から実施例1と
同様にして固形分40%のポリウレタン水分散体‐(II)
を得、以後実施例1と同様の方法でガラス繊維強化6-ナ
イロン樹脂の試験片を作成し、色調、引張り及び衝撃強
度を評価した。
Example 2 Butylene adipate polyester 476 having an average molecular weight of 2000
Parts, 1,4-butanediol 24 parts, isophorone diisocyanate 222 parts, 100% hydrated hydrazine 24.8 parts in the same manner as in Example 1 with a solid content of 40% polyurethane aqueous dispersion- (II)
After that, glass fiber reinforced 6-nylon resin test pieces were prepared in the same manner as in Example 1 and evaluated for color tone, tensile strength and impact strength.

比較例1 実施例1の水和ヒドラジンの代わりにエチレンジアミン
を使用する以外は同様に反応を行なって得たポリウレタ
ン水分散液‐(III)を用いて実施例1と同様の方法で
ガラス繊維強化6-ナイロン樹脂の試験片を作成し、色
調、強度を評価した。
Comparative Example 1 Glass fiber reinforced 6 in the same manner as in Example 1 using polyurethane aqueous dispersion- (III) obtained by carrying out the same reaction except that ethylenediamine was used in place of the hydrated hydrazine of Example 1. -A test piece of nylon resin was prepared and evaluated for color tone and strength.

比較例2 実施例1の4,4-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
トの代わりにトリレンジイソシアネートを使用する以外
は同様に反応を行なって得たポリウレタン水分散体‐
(IV)を用いて実施例1と同様の方法でガラス繊維強化
6-ナイロン樹脂の試験片を作成し、色調、強度を評価し
た。
Comparative Example 2 Polyurethane aqueous dispersion obtained by the same reaction except that tolylene diisocyanate was used in place of 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate of Example 1
Glass fiber reinforced with (IV) in the same manner as in Example 1.
A test piece of 6-nylon resin was prepared and evaluated for color tone and strength.

実施例3 平均分子量2000のポリカプロラクトンポリオール750
部、トリメチロールプロパン11.2部、4,4′‐ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアネート208部、100%水和ヒド
ラジン15.0部から実施例1と同様にして固形分40%のポ
リウレタン水分散液‐(V)を得、以後、実施例1と同
様の方法でガラス繊維強化6-ナイロン樹脂の試験片を作
成し、色調、引張り及び衝撃強度を評価した。
Example 3 Polycaprolactone polyol 750 having an average molecular weight of 2000
Parts, trimethylolpropane 11.2 parts, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate 208 parts and 100% hydrated hydrazine 15.0 parts to obtain a 40% solid content polyurethane aqueous dispersion- (V) in the same manner as in Example 1, Thereafter, glass fiber reinforced 6-nylon resin test pieces were prepared in the same manner as in Example 1 and evaluated for color tone, tensile strength and impact strength.

実施例4 平均分子量3000のグリセリンベースのポリプロピレント
リオール500部、平均分子量2000のポリプロピレングリ
コール500部、イソホロンジイソシアネート200部、100
%水和ヒドラジン20.0部から実施例1と同様にして固形
分40%のポリウレタン水分散液‐(VI)を得、以後、実
施例1と同様の方法でガラス繊維強化6-ナイロン樹脂の
試験片を作成し、色調、引張り及び衝撃強度を評価し
た。結果はすべて第1表にまとめる。
Example 4 500 parts of glycerin-based polypropylene triol having an average molecular weight of 3000, 500 parts of polypropylene glycol having an average molecular weight of 2000, 200 parts of isophorone diisocyanate, 100
% Aqueous hydrazine (20.0 parts) was used to obtain a 40% solids aqueous polyurethane dispersion (VI) in the same manner as in Example 1. Thereafter, a glass fiber reinforced 6-nylon resin test piece was prepared in the same manner as in Example 1. Was prepared and the color tone, tensile strength and impact strength were evaluated. All the results are summarized in Table 1.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)ポリオール成分、(B)脂環族およ
び/又は脂肪族イソシアネートのイソシアネート成分、
及び(C)ヒドラジン類、ジヒドラジド類、セミカルバ
ジド類から選ばれた少なくとも1種の化合物の鎖伸長剤
から得られるポリウレタン水分散体をバインダーとして
含有するガラス繊維用水性サイズ剤。
1. An (A) polyol component, (B) an alicyclic and / or aliphatic isocyanate component,
And (C) an aqueous sizing agent for glass fibers, which contains, as a binder, a polyurethane water dispersion obtained from a chain extender of at least one compound selected from hydrazines, dihydrazides, and semicarbazides.
JP61137029A 1986-06-12 1986-06-12 Aqueous sizing agent for glass fiber Expired - Lifetime JPH0737338B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61137029A JPH0737338B2 (en) 1986-06-12 1986-06-12 Aqueous sizing agent for glass fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61137029A JPH0737338B2 (en) 1986-06-12 1986-06-12 Aqueous sizing agent for glass fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62292658A JPS62292658A (en) 1987-12-19
JPH0737338B2 true JPH0737338B2 (en) 1995-04-26

Family

ID=15189180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61137029A Expired - Lifetime JPH0737338B2 (en) 1986-06-12 1986-06-12 Aqueous sizing agent for glass fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0737338B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03294337A (en) * 1990-04-13 1991-12-25 Asahi Fiber Glass Co Ltd Production of molding material
JP2616869B2 (en) * 1992-11-09 1997-06-04 三洋化成工業株式会社 Sizing agent for glass fiber
JP4492098B2 (en) * 2003-11-11 2010-06-30 Dic株式会社 Manufacturing method of aqueous sizing agent for glass fiber
DE102004002527A1 (en) * 2004-01-16 2005-08-04 Bayer Materialscience Ag size composition
TW201219486A (en) * 2010-07-30 2012-05-16 Sumitomo Chemical Co Liquid crystal polyester composition, reflective plate and light-emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62292658A (en) 1987-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1121080A (en) Filler reinforced polyalkylene terephthalate moulding compositions
JPH09510748A (en) Abrasion resistant polyester blend with high process reliability
EP0157635B1 (en) Polyester composition having superior resistance to hot water
CA1311868C (en) Polymer blends containing isocyanate reacting agents
EP0491935B1 (en) Glass size compositions and glass fibers coated therewith
JP4587677B2 (en) Long fiber reinforced polylactic acid resin composition and method for producing the same
JPH0737338B2 (en) Aqueous sizing agent for glass fiber
JP4277364B2 (en) Glass fiber sizing agent for reinforcing polyacetal resin and glass fiber bundle using the same
JP2545171B2 (en) Resin coated carbon fiber chopped strand
US3790437A (en) Polyvinyl alcohol fiber reinforced polyurethane compositions and products therefrom
DE2350852B2 (en) Thermoplastic polybutylene terephthalate molding compounds
JP3137395B2 (en) Polyacetal resin composition
JP3089695B2 (en) Aqueous sizing agent for glass fiber
CZ288481B6 (en) Lubricated glass fibers for reinforcing organic materials
DE2756167A1 (en) BLOCK COPOLYESTER OF POLYBUTYLENE TEREPHTHALATE
JP3777580B2 (en) Glass chopped strand for FRTP
JP4492098B2 (en) Manufacturing method of aqueous sizing agent for glass fiber
JPH1077350A (en) Chopped strand of carbon fiber
DE2553839C3 (en) Sized fiberglass
JPH09301745A (en) Fiber size for glass fiber
DE3000855A1 (en) MFIZED POLYESTER COMPOSITIONS
DE19542498A1 (en) Reinforced biodegradable thermoplastic moulding materials
WO2022091732A1 (en) Aqueous epoxy resin composition, fiber sizing agent, fiber bundle, molding material, and molded article
EP0151707A2 (en) Moulding compositions based on high molecular weight polyalkylene terephthalates
JPH07267690A (en) Fiber size for glass fiber and glass fiber for reinforcing resin

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term