JPS63107847A - ガラス繊維の表面処理方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチック強化用ガラス繊維の表面を処理
する方法に関する。

〔従来の技術〕

強化プラスチック用のガラス繊維は、紡糸工程後の工程
中の損傷防止のため、あるいは、織布にする時のｖａ機
内での糸がらみ、糸はつれ、毛羽立ち防止のため集束剤
処理が行われる。

集束剤は澱粉糊が主体で、時によりポリビニルアルコー
ルあるいはポリ酢酸ビニル等の合成糊を併用することも
ある。

さらに、強化プラスチック用ガラス繊維は、カップリン
グ剤を処理する前にあらかじめ集束剤を除去することが
、ガラス表面に対する表面処理剤の密着性を向上させる
為に必要である。

ガラス繊維の集束剤除去方法としては、通常は４００〜
６００℃の高温下、空気雰囲気で十数時間放置すること
により集束剤を焼却してしまう、いわゆる、ヒートクリ
−、ニングが行われている。

しかしながら、ヒートクリーニング処理をしたガラス繊
維は、その処理前に位べて強度が著しく低下するという
欠点があり、このものにカップリング剤を施しても、強
化プラスチックの補強用ガラス繊維の性能を完全に生か
し切っていないのが実情である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は集束剤除去処理をした後でも、その処理前に比
べて強度低下がなく、集束剤が充分に除去され、かつ、
その表面にカップリング剤が施された、プラスチック強
化用ガラス繊維を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、以上の問題点を解決するため鋭意検討を
行い、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、澱粉消化酵素を使用してガラス繊
維の集束剤を除去した後、カップリング剤で処理するこ
とを特徴とするガラス繊維の表面処理方法である。

本発明における澱粉消化酵素としては、α−アミラーゼ
が好ましく使用できる。

α−アミラーゼは、各種の糸状菌、枯草閏、小棒面等か
らの抽出による菌由来のもの、麦芽よりの抽出による植
物由来のもの、あるいは、ブタの膵臓、牛の膵臓、牛の
唾液等から抽出による動物由来のものがあり、いずれで
も使用出来る。

α−アミラーゼでガラス繊維を処理する方法は以下の通
りである。

α−アミラーゼを溶解する水のｐＨを４．０〜１０．５
、望ましくは麦芽アミラーゼの場合は４．７〜５．４、
糸状菌アミラーゼ、枯草菌アミラーゼ、小棒菌アミラー
ゼの場合は５．０〜７．０に調整する。

この水中に、ざらにＣａ”″イオンを添加して、０．０
０１〜０．１ｍｏ＋濃度に調整する。

この液を温度Ｏ〜７０℃、望ましくは２５〜４５℃に保
温し、α−アミラーゼをｏ、ｏｏｓ％以上添加して溶解
する。

このα−アミラーゼ水溶液中にガラス繊維を浸漬するか
、あるいは、ガラス繊維に、このα−アミラーゼ水溶液
を連続的に噴霧する等して、α−アミラーゼと集束剤を
接触させる。接触させる時間は、α−アミラーゼの濃度
、液温により異なるが、３０分以内で充分である。

次いで、ガラス繊維を８０℃以上の熱水中に移してα−
アミラーゼを失活させた後、流水下で失活したα−アミ
ラーゼ及びα−アミラーゼにより分解されて水溶性とな
った糊分解物を洗浄除去し、次いで熱風乾燥機中で乾燥
する。

集束剤として澱粉糊とポリビニルアルコール、ポリ酢酸
ビニル等の合成糊が併用されている場合は、α−アミラ
ーゼ処理の前後に、アセトン、酢酸エチル、塩化メチレ
ン、クロロホルム、ジクロルエタン、トリクロルエタン
、パークロルエチレン、アルコール等の有機溶剤で合成
糊を洗浄除去することは本発明のを動性を何らそこなう
ものではない。

カップリング剤としては、シラン系、チタネート系、ジ
ルコニウム系のものが使用出来る。

カップリング剤は、組み合わせる樹脂（いわゆるマトリ
ックス）に応じて最適なものを選ぶことができる。

マトリックスが不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステ
ル樹脂の場合は、ビニルトリエトキシシラン、ビニル−
トリス（２−メトキシエトキシ）シラン、Ｔ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリクロルシラン等を使用する。

エポキシ樹脂の場合は、γ−グリシトキシプロビルトリ
メトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、Ｎ−β−（アミノエチル）−Ｔ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキ
シル）エチルトリメトキシシラン等を使用する。

ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ナ
イロン６、ナイロン６６等の熱可塑性樹脂の場合は、Ｔ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミ
ノエチル）−Ｔ−アミノプロピルトリメトキシシラン等
が使用出来る。

カップリング剤をガラス繊維表面に施す方法は以下の通
りである。

集束剤を除去したガラス繊維に、カップリング剤を０．
１〜３％溶解した液を、浸漬、噴霧、塗布等の手段によ
り完全に含浸させる。

このカップリング剤溶液を含んだガラス繊維を６０〜１
２０℃で乾燥し、カップリング剤をガラス繊維表面に反
応させる。乾燥時間は溶媒が飛んでしまう時間で充分で
１０〜２０分位である。

カップリング剤を溶解する溶媒は、使用するカップリン
グ剤に応じて、ｐＨ２，０〜ｐＨ１２，０位の水を用い
る場合、エタノール、トルエン、キシレン等の単独ある
いは混合使用する場合などがある。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により説明する。

なお、集束剤付着率、集束剤除去率、ガラス繊維強度な
どの測定は下記によった。

（１）集束剤付着率の測定法 集束剤除去前のガラスヤーンを約６０ｃｍ切り、このも
のの重量　ｗ　ｏを測定する。

このヤーンを４００℃オーブン中に１時間放置した後冷
却して焼却後の重１ｗ　Ｉを測定する。

集束剤付着率Ａは以下の式より算出した。

（２）集束剤除去率の測定法 （ａ）　ｆｆｉ束剤除剤除去処理たガラスをヤーンの場
合は約６０Ｃ１１に切り、集束剤測定法と同様に重量Ｗ
ｖｏを測定する０次いで４００℃のオープン中で１時間
放置後、冷却して重！ｌＷ□を測定し、集束剤除去率Ｒ
７を以下により算出する。

ｖ− Ｗ７゜　　　　　Ａ （ｂｌガラスクロスの場合は集束剤除去処理をしたクロ
スを約１０（Ｊ角に切り出し、このものの重”Ｊ　ｗ　
ｃ。

を測定する０次いでこのクロスを４００℃オープン中に
１時間放置後冷却して重量　Ｗ　ｃ　＋を測定し、集束
剤除去率Ｒｅを以下により算出する。

Ｒｃ” Ｗ、。　　　　　Ａ （３）ガラス繊維強度の測定法 ｆａｔヤーンの場合は長さ２５Ｃ１１に切り、両端の５
ｃａに速硬化エポキシ樹脂を塗布して、離型剤を塗布し
た鉄板の間にはさみ１Ｋｇ／ｃｄの圧力で圧縮し、樹脂
を硬化させる０両端の樹脂硬化部分をつかみ部分として
引張試験を行う。引張破断荷重をガラス繊維強度とする
。

（ｂ）クロスの場合は縦糸方向を長辺として２．５ＣＩ
ｌｌＸ２５ｃｍの短面状に試験片を切り出す、ヤーンの
場合と同様にして両端の５ｃｍ部分に速硬化エポキシ樹
脂を塗布し、引張試験のつかみ部分を作成する。

上記と同様に引張破断荷重を測定し、これをガラス繊維
強度とする。

いずれの場合も引張試験速度は１ｍｍ／分とした。

参考例１　　　ヤーンの調整１ 径９μのフィラメントを紡糸する時に、澱粉糊を集束剤
として使用し６７．５Ｔｅｘのヤーンを製造した。この
ものをＹ−１とする。このヤーンの集束剤付着率は２．
０２％であった。

参考例２　　　ヤーンの調整２ 澱粉糊中に１０％のポリビニールアルコールを加えたも
のを集束剤とした以外は参考例１と全く同様な方法でヤ
ーンを製造した。このものをＹ−２とする。このヤーン
の集束剤付着率は２．１０％であった。

参考例３　　　ガラスクロスの調整Ｉ Ｙ−１を使用し、縦糸は２５ｍｍ当り４２本、横糸は２
５ｎ＋ｗ当り３２本の打ち込み密度のクロスを得た。こ
のものの重量は２００〜２１０ｇ／ｍ”であった、この
クロスをｃ−ｉとする。

参考例４　　　ガラスクロスの調整２ Ｙ−１の代りにＹ−２を使用する他は参考例３と全く同
様にしてクロスを製造した。このクロスをＣ−２とする
。

実施例１〜７ 表−１に示す集束剤除去条件により集束剤を除去し、表
−１に示すカップリング剤で処理した。

集束剤除去繊維の集束剤除去率及びカップリング剤処理
繊維の強度を表−１に示した。

比較例１〜４ 実施例１〜４で用いたガラス繊維を使用し、表−１に示
した条件でヒートクリーニングにより集束剤を除去した
以外は、実施例１〜４と同様にカップリング剤処理を行
った。

集束剤除去繊維の集束剤除去率及びカップリング剤処理
繊維の強度を表−１に示した。

比較例５ 実施例３で用いたガラスを使用し、表−１に示した条件
でヒートクリーニングを行い、カップリング剤を施さな
いガラスクロスを調整した。

集束剤除去繊維の集束剤除去率、強度を表−１に示した
。

〔発明の効果〕

本発明のガラス繊維の表面処理方法によれば、強度低下
のない強化プラスチック用ガラス繊維を製造することが
できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、澱粉消化酵素を使用してガラス繊維の集束剤を除去
   した後、カップリング剤で処理することを特徴とするガ
   ラス繊維の表面処理方法。