JPS58176144A - ガラス及びガラス繊維の親水化方法 - Google Patents

ガラス及びガラス繊維の親水化方法

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Publication number
JPS58176144A
JPS58176144A JP57057013A JP5701382A JPS58176144A JP S58176144 A JPS58176144 A JP S58176144A JP 57057013 A JP57057013 A JP 57057013A JP 5701382 A JP5701382 A JP 5701382A JP S58176144 A JPS58176144 A JP S58176144A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
glass fibers
group
water
vinyl
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.)
Pending
Application number
JP57057013A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Ozeki
大関 孝夫
Toshikiyo Komazawa
駒沢 俊清
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.)
Nippon Valqua Industries Ltd
Nihon Valqua Kogyo KK
Original Assignee
Nippon Valqua Industries Ltd
Nihon Valqua Kogyo KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Valqua Industries Ltd, Nihon Valqua Kogyo KK filed Critical Nippon Valqua Industries Ltd
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Publication of JPS58176144A publication Critical patent/JPS58176144A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/30Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガラス及びjラス繊−の親水化方法に関するも
のである。
従来、石綿は石綿セメント板など種々の製品に適用され
ているが、 **上発iン性などに岡鵬があるために1
法律規制によって代替品が求められている1代替品の一
つにガラス繊維があげられる。しかし、ガラス繊維には
石綿が有するような真水性、保水性、流出固形分防止な
ど、抄造法に必蚤な特性に欠けている。
本発明者らはガラス繊維を石綿と同様の性質を有するよ
うな処理方法を鋭意研究した結果、ガラスな親水化する
親水化剤を見い出し、これをガラス繊維に施して、ガラ
ス繊維を水にぬれ易くすると共に分散性良好なしかも保
水性にすぐれたガラス繊維を提供することに成功した。
すなわち、本発明者らは次の一般式(りで表わされる化
合物     鳥 (爬0\84に5(ci鳥C−沖O0霧hα)OX (1) (但し、にはアルキル基、−はアルキレン基、丸は水素
原子またはメチル基、Xはアルカリ金属、Mはビニルモ
ノオー残基、票及び算は任意の整数を表わす、) の少なくとも1種を含む系でガクス及びガラス繊維を処
理することによって、所期の目的が達成されることを見
い出したものである。
本発I@に使用される一般式(1)で表わされる化合物
(以下親水化剤と称する)は新規化合物であり、次のよ
うKして合成される。すなわち、次の一般式(釦で表わ
される5個のアルコキシ基及びメルカプト基を含有する
有機基が1個結合した7ラン化合物と一般式(2)で表
わされる(メタ)アクリル酸のアルカリ金属塩及びビニ
ルモノマー−とを適当なラジカル重合開始剤の存在下で
ラジカル付加反応によって得られるものである。
丸 (R10\SiR,81−14−mQ鳥=C十社ビニル
七ツマ−)→(I) (但し、爬、八、R,、x2M、寓、s、は前記に同じ
である。
化合物(I)のアルキル基(−)は低級アルキル基が好
ましく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチ
ル基などがあげられる。化合物(1のアルキレン基(ζ
)は低級アルキレン基が好ましく、例えばエチレン基、
プロピレン基、ブチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサ
メチレフ基などがあげられる。(メタ)アクリル酸のア
ルカリ金属塩(釦としてはメタアクリル酸及びアクリル
酸のナトリウム塩とカリウム塩とが推奨される。ビニル
モノマーmlは化合物(船と共重合可能であればよく1
例えばメタアクリルアZド、アクリルア建ド、N−ヒド
ロキシメチルメタアクやルア(ド、N−ヒドロキシメチ
ルアクリルア建ド、N−ブトキシメチルアクリルアミド
、メタアクリル酸、アクリル酸、ビニルスルホン酸、ビ
ニルスルホン酸のアルカリ金属塩、メタアクリル酸メチ
ル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチル、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル
、メタアクリル酸−2−ヒト−キシエチル、アクリル酸
−2−ヒドロキシエチル、メタアクリル1lI−12−
ヒドロキシヘキシル、アクリル酸−2−ヒドロキシヘキ
シル、メタアタリル酸グリシジル、アクリル酸グリシジ
ル、メタアクリ−ニトリル、アクリロニトリル、酢酸ビ
ニル、ブーピオン酸ビニル、スチレン、メチルビニルケ
トン、N−ビニルビ田すドンなどがあげられる。
付加反応は水、含水有機S媒中たは有機溶媒中で行なわ
れる。この場合に便用される好ましい有機溶媒としては
、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、プaビ
ルアルツール、メチルアルコール、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセジアミド、ジメチルスルホキサイド、
N−メチルピロリドンなと及びこれらの温合S*かあげ
られる。
含水有機溶#lK使用される有機溶媒とし【は例えばメ
チルアルコール、エチルアルコール、ジオキサン、テト
ラハイドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド、ジメチルスルホキサイド、N−メチルビ−
リドンの如き水と相溶性のある溶媒が推奨される。
付加反応に用いる開始剤は、付加反応を有機溶媒中で行
なう場合には、過當ツジカル重合の開始剤として用いら
れる有機過酸化物が好ましく、例えばクメンヒドロペル
オキシド、ジクiルベルオキ7ド、過酸化ベンゾイル、
アゾビスイソブチロニトリルなどがあげられる。また、
付加反応な水または含水有a*isam中で行なう場合
には、通常ラジカル重合開始剤として用いられるレドッ
クス系1合開始剤が好ましく、例えば過酸化水素−硫酸
第一鉄、過硫酸アンモ;クムー重亜硫酸ソーダ、過硫酸
カリウム−重亜硫酸ソーダ、過硫酸カリウム−(β−ジ
メチルア宅ノプロビオニトリル)などがあげられる、付
加反応の温度と時間は開始剤の極@によって異なり、一
般に有機過酸化物の方が高温を必要とするが、例えば過
酸化ベンゾイルの一合には80℃で8時間程度で付加反
応は終了する。また、レドックス系開始剤の場合には室
温乃至60℃の温度で、数時間で反応を行な5ことが℃
きイ・、使用される開始剤の量は反応原料である化合物
(劃、(Ill及び(3)の総重量の数%(重蓋%)以
トで十分であり、通常はα1%乃至2%が推奨される。
本発明に使用される親水化剤の飄十宵は平均の重合度を
表わすものであり、その値は化合物(−とビニルモノマ
ー−のセル数の総和と化合物(il tn 4ル数の比
により【コントは−ルすることができ、親木化に適用す
るには10≦II + s 晶200の範囲が推奨され
る。また、諷と偽の割合はビニル毛ツマ−■が水溶性毫
ツマ−である場合には、化合物(IIIlは2モル%乃
至9@モル%、ビニルモノマ−98篭ル%乃至2モル%
の範囲か推奨され、ビニルモノマーが水溶性でない場合
には、化合物(釦は10モル%乃至98モル%、ビニル
モノマー90モル%乃至2モル%が推奨される。一般に
、直径10μ〜20μのガラス長繊維を数百本集めてス
トランドに加工する場合に1ストランドに親水性を付与
する以外にストランドに集束性や硬さなどが要求される
場合に、水溶性でないビニルモノマーとの共重合体系は
有効である。。
本発INK使用される親水化剤口)の具体例としては ムどがあげられる。
本発明の蛎水化剤はガラス及びガラス繊−に過〜して龜
水化作崩を有するものであるが、ガラス鰍1aKIIL
水化勤を適用するには、親水化剤の滴液【オラス艙銀に
画布または付着させるもので、例えば、通常のガラス繊
維紡崗工1!#cおいて便用される集束剤付与装置にお
い(集束剤に親水化剤を四人しておき、集束剤と共に親
水化剤を含況し、これを次工程の加熱乾燥工程で焼き付
けを行なう。
親水化剤の付着量はガラス繊維に対してα01〜10重
量%であって、性能及び経済的jL熾からα1〜4重量
%が好ましい。
親水化剤の親水化機構は、親水化剤が水#li[中で加
水分解してケイ素原子に#合しているアルコキシ基がシ
ラノールとなり、ガラスMJt維の5i−OH基とは加
熱乾燥時に脱水縮合してガラスamの表面とは共有結合
を生成てる一方、(メタ)アクリル酸のアルカリ金属塩
とビニルモノマーとの共重合体残基が^い親水性を有す
るために ガラス繊維の親水性、分散性及び保水性か向
上するものと思われる。
従って、親水化剤で処理したガラス繊維は、例えばガラ
ス紙の如き抄造分野や、石綿セメント板、石こうスクグ
板、パルプセメント板などの製造における石綿代替の分
野に有利に使用1七ことかでざる・ さらに、本発明はガラスの繊維だけでなく、ガラスの板
などにも適用できる0本発明の親水化剤°C処理したガ
ラス板(水滴を落してみると、水滴は直ちに広がってし
まって、水滴は瞬時に消失す 一 本発明の親水化したガラスは、上記親水性発現I/)機
構からも推定されるように、親水性は半恒久的で多ノる
本発明の屓水化剤の効果はガラス歓絖の沈降連簾賦験及
びガラ♂板に水滴を落下し、その接触角が小さいことに
よって証明される。沈降速度試験は5QQccのメスシ
リンダ中に500gまで水または水溶液系、例えばポリ
エチレンオキナイド水M液、カルボキシメチルセルロー
ス水溶液、セメノド上筐み液などを入れて、その中に親
水化剤で処理したガラス11チヨツプドストランド)及
び親水化剤で処理しないガラス繊維を投入し、500偶
のメスシリンj”f” a o o ccかF)100
cl−までの沈降時間を測定する。この場合、親水化剤
で処理したガラス繊維は水によ(なじみ、ガラス繊維の
1本1本が分散し、その沈4時間か填水化剤で処理しな
い繊維に比較して長−・。
以下実施例について説明する。
参考例1 ジオキサンの20%水#ttOOccKアクリル咳ナト
リウム9.4 #11アクリルアミド14271−メル
カプFプロピルトリメトオキシシラン2−4y、過硫酸
カリウムα2フt1重亜硫酸ンー/α1o yfk漕解
さ讐て得られた両液を30℃でS時間攪拌後、60℃で
4時間攪拌を続けた。得られた反応混合物の分析から、
このものはアクリル陳ナトリウムが約10個とアクリル
アミドがF120個付加した次σ)構造式を有する物質
〔以下親水化剛固と称する〕を含むジオキサン水溶液で
あることが確認された。
参考例2 ジオキサyの20%水1111*100眞にアクリル酸
ナトリウム? 4 f、メタアクリルl!−2−ヒドロ
キシエチル2tO9,γ−メルカプトプロピルFリメト
オキシンラン2−4f、過硫酸カリウムα27t1重亜
硫酸ソーダcLsotを溶解させて得られた溶液を50
℃で5時間攪拌後、60℃で4時間攪拌を続けた。得ら
れた反!6混合物の分析から、このものはアクリル酸ナ
トリウムが約10個とメタアクリル酸−2−ヒドロキシ
エチルが幻20個付加した次の構造式ゲ有する物質〔以
下、親木化剤(ロ)と称する〕を含むジオキサン水*箪
であることか確認された。
実施例1 釦8’91J1で倚られた、親水化剛固のジオキサノ水
浴′g、を水で希釈して、親水化剛固のα1%、Li3
N、2.0%16液を1lll製し、これら3檜類の浴
i[K水集束したガラス繊維系(集束数200本、繊維
’1119〜20#)を浸漬し、これらを1日間風戦し
た後熱風乾燥機中で150℃、1時間加熱して、ガラス
繊維系K11i水化剤の焼き付けを施した。これらのも
のを13閣の長さにカットし゛Cチョツプドストランド
とし、沈降速度試験を行1工っだ、沈降速度試験はポリ
エチレンオキサイド(PEO)のI Q pplmの水
溶液を用いて、上記詳述した方法により、500ecの
メスシリンダ中で上記チョツプドストランドの沈降速度
な−」妃した結果な第1表に示す、なお、比較のために
、水集束しただけで、親木化剤で旭埋しないガラス繊維
のチョツプドストランドについて沈降速度試験をした結
果を比較例で示す。
なお、親水化剛固の2%の**で処理した場合の親水化
剤の付着量は15%であった。
実施例λ 参考例2で得られた親水化剤口のジオキサン水溶液な水
で希釈して、親木化剤(81F)11%、15%、2.
0%f1濠を調製し、これら5種類の浴@に水集束した
ガラス繊維系(集束数20Ω本、繊維径19〜20μ)
を浸漬し、以下実施何重と同じよ5f処理して試験用の
チョツプド。
ストランドを得た。また、沈降速度試験溶液Itポリエ
チレンオキサイド水s液の代りにセメントヒ澄み液を用
いた以外はlI施例唱と同じように試験を行rx、つた
。得られた結果を第2表に示て、なお、比較のために1
水集束しただけで、親水化剤でJ6111シないガラス
繊維のチ1ツブトス)ランドについて沈降試験をした結
果を比較例で示す・ 籐2表 なお、親水化剤(6)の10%の溶液で躯場した場合の
親水化剤の付着量は18%であった。
実施例1 ガラス板をクロムIl渦諌で洗浄し、このガラス板に参
考何重で得られた親水化副因の2.0%を含むジオキナ
y水i+niを塗布し、これを熱風乾燥機中で150″
c′r%嘔時間加熱して、親水化剤を焼き付けしたガラ
ス板を得た。このガラス板に水滴を落したところ、水滴
は直ちに広がり、その接触角は5° 以下であった。こ
れに対して親水化剤を塗布しなかったガラス板は水滴を
落下し【も広がることなく、長時間球状の水滴でとどま
っていた。
以上のよ5に、本発明の親水化剤で地震されたガラスま
たはガラスIII―は親木性にすぐれており、カラス繊
維の場合には石綿の代替品として有利に使用することか
でする。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 次の一般式で表わされる化合物 ζ (RtO)、8i%3(へと−責M)allα)OX (但し、−はアルキル基、ζはアルキレン基、鵬は水素
    原子またはメチル基、Xはアルカリ金属、−はビニル篭
    ツマー残基、諷及び柊は任意の整数を表わす。) の少なくとも1種を含む系でJ&薯することを特徴とす
    るj!Pス及びガラス繊−の親水化方法。
JP57057013A 1982-04-06 1982-04-06 ガラス及びガラス繊維の親水化方法 Pending JPS58176144A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0855372A1 (de) * 1997-01-23 1998-07-29 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Verfahren zur Hydrophilierung von Glassubstraten und deren Verwendung
EP1625945A2 (en) 2001-06-11 2006-02-15 Fuji Photo Film Co., Ltd. Surface hydrophilic material

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US7306850B2 (en) 2001-06-11 2007-12-11 Fujifilm Corporation Planographic printing plate precursor, substrate for the same and surface hydrophilic material
US7351513B2 (en) 2001-06-11 2008-04-01 Fujifilm Corporation Planographic printing plate precursor, substrate for the same and surface hydrophilic material
EP1625945B1 (en) * 2001-06-11 2009-12-23 FUJIFILM Corporation Surface hydrophilic material

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