JPS63227646A

JPS63227646A - ガラス繊維サイジング組成物

Info

Publication number: JPS63227646A
Application number: JP6013187A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Hosono; 細野　寛明; Takeshi Maeda; 健前田
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd; Nippon Glass Fiber Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1988-09-21

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］本発明はガラス繊維サイジング組成物に関する。

さらに詳しくは、強化プラスチックの補強用ガラス繊維
のサイジング組成物に関する。

［従来の技術］ガラス繊維で補強された強化プラスチックは種々の分野
にその用途を拡大し、その中には耐水性を必要とする用
途がある。例えば、ガラス繊維で補強された強化プラス
チック製の浴槽はとりわけ優れた耐水性を必要とする。

強化プラスチック製の浴槽、例えばＳＭＣ成形法による
ガラス繊維強化熱硬化性樹脂製の浴槽は、長期間使用す
ると、ふくれ（ブリスター）やガラス繊維の浮出しある
いは黄変により、外観、強度等を損なうようになる。

特公昭５２−３３２３７号公報には、特殊な不飽和ポリ
エステル、すなわちアミングリコール変性ビスフェノー
ルタイプ自己乳化型不飽和ポリエステルの水中油型エマ
ルジョンをフィルム形成物質として用いたガラス繊維サ
イジング剤が開示されている。同公報には、上記サイジ
ング剤で処理したガラス繊維で補強した強化プラスチッ
クは、良好な透明なピンク色ないし茶褐色で耐水性にす
ぐれていることが記載されている。

また、特公昭５３−４６９５４号公報には、同様に、特
殊な不飽和ポリエステルすなわちビスフェノールタイプ
金属イオン橋かけ自己乳化型不飽和ポリエステルの水中
油型エマルジョンをフィルム形成性物質として用いたガ
ラス繊維サイジング剤が開示されている。同公報には、
上記サイジング剤で処理したガラス繊維で補強した強化
プラスチックは、耐水試験後においても優れた透明性を
有することが記載されている。

［発明が解決すべき問題点］本発明の目的は、耐水性の優れたガラス繊維強化プラス
チックを与えることのできるガラス繊維サイジング組成
物を提供することにある。

本発明の他の目的は、皮膜形成成分として上記の如き特
殊な不飽和ポリエステルを使用せずに、汎用のポリ酢酸
ビニルを使用した上記特性を備えたガラス繊維サイジン
グ組成物を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、長期間の水との接触により
ブリスター、ガラス繊維の浮出しあるいは黄変により外
観が損なわれるのを防止した強化プラスチックを与える
ことのできるガラス繊維サイジング組成物を提供するこ
とにある。

本発明のさらに他の目的および利点は以下の説明から明
らかとなろう。

［問題点を解決するための手段、作用コ本発明にうよれ
ば、本発明のかかる目的および利点は、（ａ）皮膜形成成分としてのポリ酢酸ビニル、（ｂ）下記式（１）％式％（１）ここで、Ｒ＋は、酸性条件下で加水分解を少なくとも受は難い疎水性アルケニル基であり、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同一もしくは異なり、酸性条件下で加水分解を容易に受ける有機基である、で表される疎水性シランカップリング剤、および（ｃ）非イオン性界面活性剤を含有して成り、そして上記ポリ酸性ビニル（ａ）が上
記非イオン性界面活性剤（ｂ）の存在によりエマルジョ
ンの形態を形成している、ことを特徴とするガラス繊維サイジング組成物によって
達成される。

本発明で用いられる皮膜形成成分（ａ）はポリ酢酸ビニ
ルである。ポリ酢酸ビニルには酢酸ビニルのホモポリマ
ーおよび酢酸ビニルの重合Ｑ１位を５０重量％以上、特
に８０重量％以上含有する酢酸ビニルと他の共重合可能
な単量体との共重合体が包含される。他の共重合可能な
単量体としては、例えばエチレン、塩化ビニル、アクリ
ル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸
メチル、アクリロニトリル、アクリルアミド、マレイン
酸、フマール酸等を好ましいものとして挙げることがで
きる。

かかるポリ酢酸ビニルは、好ましくは２〜１５万、より
好ましくは３〜１０万の数平均分子量を有している。数
平均分子量が２万より小さくなるとガラス繊維を集束す
る性質が低下する傾向を示しまた１５万を越えると外観
を低下させがちになる。

本発明で用いられるシランカップリング剤（ｂ）は、分
子内の硅素原子に、酸性条件下で加水分解を少なくとも
受は難い疎水性有機基が結合しているものである。上記
式（Ｉ）で表される化合物である。

上記式（Ｉ）中、Ｒ１が上記疎水性アルケニル基であり
、Ｒ２、Ｒ，３およびＲ４は、同一もしくは異なり、酸
性条件下で加水分解を容易に受ける有機基である。

Ｒ１としては、例えばビニル基、γ−メタクリロキシプ
ヮピル基、アリル基、５−、キ名基。

如きカップリング性の疎水性アルケニル基を好ましいも
のとして挙げることができる。

Ｒ２、Ｒ３およびＲ４としては、それぞれ独立に、例え
ばメトキシ、エトキシの如き低級アルコキシあるいは塩
素原子の如きハロゲン原子を好ましいものとして挙げる
ことができる。

上記式（１）の化合物としては、例えはビニルトリクロ
ロシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシ
シラン、γ−メタクリロキシトリス（メトキシエトキシ
）シラン、５−へキセニルトリクロルシラン等を好まし
いものとして挙げることができる。

プロピルトリエトキシシランリシドキシやアミノ基）を有する化合物を使用する場合
には、本発明で目的とするような耐水性の良好なサイジ
ング剤は得られない。

本発明では、サイジング剤の一成分として、非イオン性
界面活性剤（Ｃ）が使用される。非イオン性界面活性剤
は、皮膜形成成分であるポリ酢酸ビニル（ａ）の乳化剤
として存在し、その存在によりポリ酢酸ビニル（ａ）は
エマルジョンの形態を形成している。ポリ酢酸ビニルの
エマルジョンは、ポリ酢酸ビニルをエマルジョン重合に
付してその生成物として得てもよく、あるいはポリ酢酸
ビニルを製造しその後に乳化してもよい。

非イオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテルの如きポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリ
ルエーテルの如きポリオキシエチレンアルキルエーテル
、あるいはポリオキシエチレンラウリルエステルの如き
ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等を好ましいものと
して挙げることかできる。　本発明のガラス繊維サイジ
ング剤は、例えばポリ酢酸ビニル（ａ）の非イオン性界
面活性剤（ｂ）によるエマルジョンを準備し、これに上
記式（１）の疎水性シランカップリング剤（ｃ）を添加
し、均一に混合して調製することができる。

本発明のサイジング剤は、ポリ酢酸ビニル（ａ）１００
重量部当り、好ましくは疎水性シランカップリング剤（
ｂ）０．５〜３０重量部、非イオン性界面活性剤０．５
〜１０重量部を含有しており、より好ましくは疎水性シ
ランカップリング剤（ｂ）５〜２０重量部、非イオン性
界面活性剤１〜５重量部を含有している。

本発明のサイジング剤組成物は、さらに潤滑剤を含有す
ることができる。潤滑剤としては、例えば鉱物油系、パ
ラフィン系、脂肪酸アミド系、金属せっ４１ん系、シリ
コーン系、が好ましく用いられる。潤滑剤は上記の成分
１００重量部に対し約０、１〜５．０重景部の範囲の量
で用いられる。

本発明のサイジング組成物は、固形物としての一８＝灼熱減量が好ましくは０．３〜３重量％、より好ましく
は０．５〜１．５重量％の範囲となる量でガラス繊維に
施される。

本発明のサイジング組成物によってサイジングされたガ
ラス繊維は、例えば不飽和ポリエステル樹脂、フェノー
ル樹脂等の熱硬化性樹脂の強化用として好適に使用でき
る。

本発明のサイジング組成物によってサイジングされたガ
ラス繊維はシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ
）用に特に有利に使用され、耐水性の優れた成形品を与
える。

以下、実施例により、本発明を詳述する。本発明はこれ
らの実施例により何らの制限も受けるものではない。

［実施例］実施例１ポリエヂレンクリコールノニルフェニルエーテルを乳化
剤としてエマルジョン重合により製造した固形分含量５
０重量％のポリ酢酸ビニル（数平均分子量約７万）のエ
マルジョン２０重量部を、γ−メタクリ１コキシブロピ
ルトリメ１〜キシシラン０．５重量部および脱イオン水
７９．５重量部と混合してサイジング組成物を調製した
。

このサイジング組成物を、溶融紡糸されているガラスフ
ィラメン？−（直径１３ｕｍ）にアプリケーターによっ
てコーティングしてガラスフィラメントを集束し、回転
ドラムに巻取った。巻取った繊維束を熱風乾燥して水分
を除去したのち、所定本数の繊維束を引揃えてロービン
グを製造した。

一方、下記組成のコンパウンドを調製し、これをポリエ
チレンフィルム」二に厚さ約１ｍｍに塗布し、その上に
−Ｆ記ロービングを２５１に切断しながら均一に散布し
、加圧ローラーでコンパウンドをチョツプドストランド
に含浸させてシート状にし、これを巻取って４０℃で２
４時間熟成した。

コンパウンドの組成（数値は重量部）不飽和ポリエステル樹脂（武田薬品（株）商品名ポリマール６８１９）　　　　１００水酸
化アルミニウム（昭和軽金属（株）商品名ハイシライト
Ｈ３２０）　　　　　　１２０ステアリン酸亜鉛（堺イ
ヒ学（株）製）　　　５ｔ−ブチルパーオキシベンゾエ
ート（日本油脂（株）製）　　　　　　　　　　　　ｌＭｇ
Ｏ（協和化学（株）製）　　　　　　　　　ＩＩ・−ナ
クリーム　（東洋インキ（株）製）　　５上記シート（
ＳＭＣ）を所定の大きさに切断し、１４０℃に加熱しｒ
：３００ｍｔｎ角の金形ヘチャージし、１００　ｋｐ／
Ｃｍ２の圧力で５分間成型した。得られた成形品にはガ
ラス繊維のパターンは全く認められなかった。

この成形品を１００℃の沸騰水中で３００時間連続的に
浸漬して処理した。成形品にブリスターの発生は全く認
められなかった。

実施例２数平均分子量が約９万のポリ酢酸ビニルを使用する以外
は実施例１と全く同様にした。

成形品は、３００時間の沸騰水連続処理によってもブリ
スターを発生しなかった。

実施例３数平均約３万のポリ酢酸ビニルとビニルトリエトキシシ
ランを用いる他は実施例１と全く同様にした。成形品は
、３００時間の沸騰水処理により同様にブリスターを発
生しなか−）た。

比較例１カップリング剤として、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシランを使用する以外は実施例１と全く同様に
した。

沸騰水、１２０時間浸漬により、成形品にブリスターの
発生が認められた。

比較例２カップリング剤として、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシランを使用する以外は実施例１と全く同様にした。

沸騰水、９０時間浸漬により、成形品にブリスターの発
生が認められ、またカラス繊維が黄色に着色して外観も
損なわれた。

比較例３ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド４重量％を乳
化剤とする固形分含量５００重量のポリ酢酸ビニル（数
平均分子量約７万）２０重量部、−１２＝ γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン０．５
重量部および脱イオン水７９．５重量部を混合してサイ
ジング組成物を調製した。

この組成物について実施例１と同様に行った。

沸騰水、７０時間の浸漬により、成形品にブリスターの
発生が認められた。

比較例４数平均分子量約５万のポリ酢酸ビニルおよびビニルトリ
エトキシシランを使用する以外は、比較例３と全く同様
に行った。沸騰水、７０時間の浸漬により、成形品にブ
リスターの発生が認められた。

Claims

【特許請求の範囲】１、（ａ）皮膜形成成分としてのポリ酢酸ビニル、（ｂ）下記式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ）ここで、Ｒ＾１は、酸性条件下で加水分解を少なくとも受け難い疎水性アルケニル基であり、Ｒ＾２、Ｒ＾３およびＲ＾４は、同一もしくは異なり、酸性条件下で加水分解を容易に受ける有機基である、で表される疎水性シランカップリング剤、および（ｃ）非イオン性界面活性剤を含有して成り、そして上記ポリ酸性ビニル（ａ）が上
記非イオン性界面活性剤（ｂ）の存在によりエマルジョ
ンの形態を形成している、ことを特徴とするガラス繊維サイジング組成物。