KR20040073700A - 유리섬유용 수성 사이즈 조성물, 이로 피복된 유리섬유 및상기 유리섬유를 포함하는 스프레이업용 유리섬유 로빙 - Google Patents

유리섬유용 수성 사이즈 조성물, 이로 피복된 유리섬유 및상기 유리섬유를 포함하는 스프레이업용 유리섬유 로빙 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유리섬유용 수성 사이즈 조성물, 이로 피복된 유리섬유 및 상기 유리섬유를 포함하는 스프레이업용 유리섬유 로빙에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 전체 사이즈 조성물 100중량%를 기준으로, 에폭시 변성 비닐 아세테이트의 유화중합체, 비닐 아세테이트 유화중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 유화중합체, 비스페놀릭 불포화 폴리에스터의 유화 중합체를 포함하는 필름 형성제 11∼14중량%; 티타늄 올소 에스터 커팅제 0.01∼0.5중량%, 3-메타크릴옥시 프로필 트리 메톡시 실란 및 감마-아미노 프로필 트리 에톡시 실란을 포함하는 결합제 0.01∼0.5중량%; 양이온성 윤활제 및 음이온성 윤활제를 포함하는 윤활제 0.1∼0.3중량%; 첨가제 0.01∼2.0중량%; 및 나머지는 물;을 포함하는 유리섬유용 수성 사이즈 조성물, 이로 피복된 유리섬유 및 상기 유리섬유를 포함하는 스프레이업용 유리섬유 로빙에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 커팅제로 크롬을 함유하지 않는 사이즈 조성물을 이용하여, 유리섬유강화플라스틱 제조시에 사용되는 강화재인 스프레이업용 유리섬유 로빙과 매트릭스 수지와의 함침시에 향상된 빠른 함침성과 고강도의 물성을 나타낼 수 있는 스프레이업용 유리섬유 로빙을 제공할 수 있다.

Description

유리섬유용 수성 사이즈 조성물, 이로 피복된 유리섬유 및 상기 유리섬유를 포함하는 스프레이업용 유리섬유 로빙{Aqueous size composition for glass fiber, glass fiber coated with said size composition, and glass fiber roving comprising said glass fiber}
본 발명은 유리섬유용 수성 사이즈 조성물, 이로 피복된 유리섬유 및 상기 유리섬유를 포함하는 스프레이업용 유리섬유 로빙에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 크롬을 함유하지 않는 사이즈 조성물을 이용하여 향상된 빠른 함침성과 고강도의 물성을 나타낼 수 있는 유리섬유용 수성 사이즈 조성물, 이로 피복된 유리섬유 및 상기 유리섬유를 포함하는 스프레이업용 유리섬유 로빙에 관한 것이다.
스프레이업 로빙(spray up roving)용 유리섬유는 다수의 필라멘트(filament)로 이루어진 각각의 스트랜드(strand)를 권취작업을 통해 약하게 합체시킨다. 합체된 스트랜드 다발의 스프레이업 로빙을 액상의 수지를 분무하는 건(gun)이 부착된 쵸퍼(chopper)를 통해 공급하여 일정한 길이로 절단된 유리섬유와 수지를 금형에 함께 분무시킨다.
이렇게 분무된 유리섬유와 수지의 혼합물 내에는 미세 기포가 다수 형성되는데, 생성된 기포를 압착 롤러로 탈포시키고 일정두께로 성형한 후, 냉각 및 경화시킴으로써 혼합물을 성형제품으로 고화시킨다. 상술한 방법으로 성형되는 제품으로는 정화조, 물탱크, 소형선박 등의 성형이 용이한 대형 유리섬유강화플라스틱(fiberglass reinforced plastic) 성형품이 있다.
한편, 이러한 성형품의 물성을 향상시키기 위하여, 유리섬유 로빙과 매트릭스(matrix) 수지를 이용한 유리섬유강화 플라스틱의 제조시, 유리섬유 로빙의 수지 함침성을 향상시키고, 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 유리섬유용 사이즈 조성물에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
예를 들어, 미국 특허 제3,968,068호 및 제4,126,729호에는 결합제(coupling agent) 및 커팅제(cutting agent)로 크롬(chrome)을 포함하는 사이즈 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 크롬은 환경적으로 유해한 공해물질 원료로서 크롬을 사용하지 않는 것이 바람직한 추세로 자리잡고 있다. 또한, 크롬을 함유한 사이즈 조성물로 제조된 유리섬유는 환경적 문제 이외에 함침 후 경화시에 백화현상(성형품 표면에 스트랜드 모양으로 하얗게 생성되는 현상)으로 성형품 자체 표면의 미관을 해치는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 극복하기 위한 방안으로서, 미국 특허 제4,473,618호 및 제4,716,080호는 크롬을 함유하지 않은 스프레이업 로빙용 사이즈 조성물을 개시하고 있다. 그러나, 상기 특허들에 따르면, 스프레이업 로빙용 유리섬유의 제조시 퍼즈(fuzz) 및 플라이(fly)가 비교적 많이 발생하는 단점이 있다.
이에 본 발명에서는 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 광범위한 연구를 거듭한 결과, 크롬을 사용하지 않은 사이즈 조성물을 이용하여, 유리섬유강화플라스틱의 제조시, 종래기술의 크롬을 함유하지 않은 사이즈 조성물을 사용하는 경우보다 퍼즈의 양을 바람직한 범위로 유지시키고, 불포화 폴리에스터와의 상용성이 우수한 비닐 아세테이트 유화중합체를 사용하여 메트릭스 수지와의 상용성을 향상시켜 함침속도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 아미노 실란 결합제를 적용하여 유리섬유강화플라스틱 성형품의 인장, 굴곡 및 충격강도를 월등히 증가시킬 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 스프레이업 로빙용 유리섬유를 제조하는데 있어서 크롬을 사용하지 않고 퍼즈 및 플라이의 양을 감소시킬 수 있는 유리섬유용 사이즈 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 사이즈 조성물을 이용하여, 유리섬유를 사용한 성형품의 제조시 유리섬유가 수지에 함침되는 속도를 증가시킬 수 있는 스프레이업 로빙용 유리섬유를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 유리섬유를 이용하여 유리섬유강화 플라스틱 성형품의 강도를 향상시킬 수 있는 스프레이업용 유리섬유 로빙을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유리섬유용 사이즈 조성물은 전체 사이즈 조성물 100중량%를 기준으로, 에폭시 변성 비닐 아세테이트의 유화중합체, 비닐 아세테이트 유화중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 유화중합체, 비스페놀릭 불포화 폴리에스터의 유화 중합체를 포함하는 필름 형성제 11∼14중량%; 티타늄 올소 에스터 커팅제 0.01∼0.5중량%; 3-메타크릴옥시 프로필 트리 메톡시 실란 및 감마-아미노 프로필 트리 에톡시 실란을 포함하는 결합제 0.01∼0.5중량%; 양이온성 윤활제 및 음이온성 윤활제를 포함하는 윤활제 0.1∼0.3중량%; 첨가제 0.01∼2.0중량%; 및 나머지는 물;을 포함한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유리섬유는 상기 수성 사이즈 조성물의 건조 잔유물로 피복되어 이루어진다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스프레이업용 유리섬유 로빙은 상기 유리섬유를 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 유리섬유강화플라스틱 제조시 향상된 빠른 함침성과 고강도의 물성을 나타낼 수 있는 유리섬유용 수성 사이즈 조성물, 이로 피복된 유리섬유 및 상기 유리섬유를 포함하는 스프레이업용 유리섬유 로빙이 제공된다.
본 발명에 따른 유리섬유용 수성 사이즈 조성물은 유리섬유 표면에 도막을 형성시키기 위한 필름 형성제, 유리섬유와 매트릭스 수지의 접착능력을 증가시키기 위한 결합제, 제조공정과 취급도중의 마찰손상을 적게 하기 위한 윤활제, 기타 첨가제 및 물을 포함한다.
본 발명에 따르면, 수성 사이즈 조성물의 필름 형성제 성분은 수성매질속에 분산 또는 용해될 수 있고, 유리섬유 표면에 도막을 형성시키기 위한 성분으로서, 만족한 효과를 얻기 위하여 매트릭스 수지와 조화를 이룰 수 있는 성분이 선택된다.
본 발명에서 사용되는 필름 형성제는 에폭시 변성 비닐 아세테이트의 유화중합체, 비닐 아세테이트 유화중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 유화중합체, 비스페놀릭 불포화 폴리에스터의 유화 중합체를 포함한다. 이때, 상기 필름 형성제의 함량은 전체 사이즈 조성물 100중량%를 기준으로 11∼14중량%인 것이 좋고, 필름형성제의 함량이 상기 범위를 벗어나면 유리섬유의 분산성, 함침성 및 사용 시의 작업성이 저하된다.
상기 필름형성제로 사용되는 에폭시 변성 비닐 아세테이트의 유화중합체, 비닐 아세테이트 유화중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 유화중합체, 비스페놀릭 불포화 폴리에스터의 유화 중합체의 함량비는 45∼55중량% : 10∼15중량% : 10∼20중량%: 20∼25중량%이며, 상기 함량비를 벗어나는 경우 원사의 분산성 및 함침성이 저하되는 문제점이 있다.
한편, 상기 에폭시 변성 비닐 아세테이트의 유화중합체는 유리섬유 원사에 집속력을 증가시켜 분산성이 우수해 지도록 하는 특성을 부여하며, 특히 약 53.5∼55.5중량%의 고형분을 함유하는 수성에멀젼이 좋다. 현재 시판되고 있는 상품으로는 비나멀(Vinamul) 88127(National Starch and Chemicals Co.) 등이 있다.
상기 비닐 아세테이트의 유화중합체는 유리섬유가 불포화 폴리에스테르 수지에 함침 될 경우 피복된 사이즈가 빠르게 용해 되도록 하여 스프레이업 로빙의 함침성을 증가시킬 수 있다. 특히, 상기 비닐 아세테이트 유화중합체로는 아세톤에 대한 용해성이 99.9% 이상으로 매우 높고, 95,000∼125,000의 중량평균 분자량 및 15∼25℃의 유리전이온도(Tg)를 가지며, 약 49∼51중량%의 고형분을 함유하는 비이온적으로 유화된 수성에멀젼이 좋다. 현재 시판되고 있는 상품으로는 KP-800(JUNGWEON Chemical Corp.) 등이 있다.
비닐 아세테이트 유화중합체의 물성이 상기 범위를 벗어날 경우 함침성을 저하시킬 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 유화중합체는 원사에 탄력적인 특성을 부여하며, 특히 유리전이 온도가 약 2℃인 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체를 포함하고, 약 55중량%의 고형분을 함유하는 비이온적으로 유화된 수성에멀젼이 좋다. 현재 시판되고 있는 상품으로는 에어플랙스(Airflex) 410(Air Products and Chemical Co.) 등이 있다.
상기 비스페놀릭 불포화 폴리에스터의 유화 중합체는 매트릭스 수지인 불포화 폴리에스테르 수지와의 상용성을 증가시키는 역할을 하며, 특히 분자량이 약 5000이고 폴리에스터 당량이 약 1800g이며, 크기가 약 0.45㎛인 입자로서 약 47중량%의 고형분을 함유하는 비이온적으로 유화된 수성에멀젼이 좋다. 현재 시판되고 있는 상품으로는 N954D(DSMI Co.) 등이 있다.
한편, 커팅제로서 티타늄 올소 에스터를 사용하는데 이는 유리섬유의 표면 경도를 증가시키는 역할을 하며, 특히 이소프로판올, 메탄올, 및/또는 N-부탄올의혼합용액에 티타늄 올소 에스터를 약 60중량%로 분산시킨 용액이 좋다. 현재 시판되고 있는 상품으로는 TC01-L(FROMCS Corp.) 등이 있다.
상기 티타늄 올소 에스터의 사용량은 전체 사이즈 조성물 100중량%를 기준으로 0.01∼0.5중량%인 것이 좋고, 상기 함량이 0.01중량% 미만이면 커팅성이 저하되는 문제점이 있고, 0.5중량%를 초과하면 로빙색상이 변색되는 단점이 있다.
본 발명에 따르면, 유리섬유와 매트릭스 수지의 접착능력을 증가시키기 위한 결합제로서 유기 실란을 사용한다. 상기 유기 실란의 유기 작용기는 유기물인 매트릭스 수지에 화학적으로 결합되며 실릴 에스터기는 무기물인 유리섬유와 화학결합(-O-Si-O-)을 한다.
본 발명에서 사용되는 결합제는 3-메타크릴옥시 프로필 트리 메톡시 실란 및 감마-아미노 프로필 트리 에톡시 실란을 포함하며, 이때 상기 결합제의 함량은 전체 사이즈 조성물 100중량%를 기준으로 0.01∼0.5중량%인 것이 좋고, 상기 함량이 0.01중량% 미만이면 성형품의 강도가 저하되고, 0.5중량%를 초과하면 유리섬유의 잔사(모노필라멘트)가 많이 발생되어 로빙 사용시에 작업성이 저하된다.
한편, 상기 결합제로서 비닐아세테이트와의 상용성이 뛰어난 3-메타크릴 옥시 프로필 트리 메톡시 실란 및 유리섬유의 기계적 강도를 증가시켜 유리섬유강화플라스틱(FRP) 성형품의 인장, 굴곡 및 충격강도를 월등히 증가시킬 수 있는 감마-아미노 프로필 트리 에톡시 실란을 사용하며, 현재 시판되고 있는 상픔으로는 3-메타크릴 옥시 프로필 트리 메톡시 실란의 경우 A-174(Crompton. Corp.), 감마-아미노 프로필 트리 에톡시 실란의 경우 A-1100(Crompton. Corp.) 등이 있으며, 상기A-174와 A-1100은 모두 약 90중량%로 적절한 안정제와의 혼합물로 이루어져 있다.
상기 3-메타크릴 옥시 프로필 트리 메톡시 실란 및 감마-아미노 프로필 트리 에톡시 실란의 함량비는 65∼75중량% : 25∼35중량%인 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어날 경우 퍼즈(잔사)가 많이 발생하며 성형품 강도를 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명에서 제조공정과 취급도중의 마찰손상을 적게 하기 위하여 사용되는 윤활제는 양이온성 윤활제 및 음이온성 윤활제를 포함한다. 이때, 상기 윤활제의 함량은 전체 사이즈 조성물 100중량%를 기준으로 0.1∼0.3중량%인 것이 좋고, 윤활제의 함량이 상기 범위를 벗어나면 유리섬유 사용시 마찰력의 증가로 퍼즈(잔사)의 발생량을 증가시켜 성형품 제조 시에 작업능률을 저하시키는 단점이 있다.
상기 양이온성 윤활제와 음이온성 윤활제의 함량비는 75∼85중량% : 15∼25중량%인 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어날 경우 퍼즈(잔사) 발생량이 증가되는 문제점이 있다.
한편, 상기 양이온성 경화형 윤활제는 유리섬유 미세 필라멘트의 날림현상을 줄여주며 원사의 뻣뻣함을 증가시키는 특성을 부여하며, 시판되고 있는 상품으로는 폴리아민의 부분 지방아미드의 약산염인 E6760U(Henkel Corp.) 등이 있고, 상기 E6760U는 아세트산과 물의 혼합용액에 E6717을 약 50중량%로 분산시킨 수용액이다.
또한, 상기 음이온성 윤활제는 유리섬유의 정전기를 방지하는 특성을 부여하는 역할을 하며, 증발성이 낮고 빛이나 열에 강해 오랫동안 자기 특성을 유지할 수 있는 것이 좋다. 현재 시판되고 있는 상품으로는 Emurluble 7440(Henkel Corp.)등이 있다.
본 발명에서는 또한, 상기 유기 실란을 가수분해시키기 위하여 pH 조절에 사용되는 산, 바람직하게는 아세트산; 티타늄 올소 에스터를 물에 용해시키기 위해 사용되는 이소프로필 알코올; 및 유리섬유 사이의 대전방지 효과를 증가시키기 위한 대전방지제 등의 첨가제가 전체 사이즈 조성물 100중량%를 기준으로 약 0.01∼2.0중량%의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상술한 각각의 성분들을 이용하여 일반적으로 사용되는 혼합방법에 따라 사이즈 조성물을 제조한다.
상기 사이즈 조성물의 고형분 함량은 7.0∼7.3중량%인 것이 유리섬유 건조후 사이즈 함량(Loss On Ignition)을 0.9 ∼1.3%로 조절하기에 바람직하다.
상기 사이즈 조성물을 유리섬유에 적용 시에 유리섬유에 피복되는 양은 유리섬유의 건조 후 함량으로 0.9∼1.3중량%인 것이 좋고. 상기 피복물의 함량이 0.9중량% 미만이면 유리섬유 사용 시에 분산성이 저하되는 문제점이 있고, 1.3중량%를 초과하면 퍼즈(잔사) 발생량이 증가하여 성형품 제조 시의 작업성을 저하시키는 단점이 있다.
또한, 상기 사이즈 조성물을 유리섬유에 적용시킴과 동시에 사이즈가 적용된 유리섬유를 콜렛(collet)에 권취시킨다. 예를 들어, 200가닥의 필라멘트(10.1∼11.4㎛)가 1개의 스트랜드(strand)를 이루게 되는데, 이런 스트랜드가 4가닥이 모여 콜렛에 권취되며 일정량으로 권취되어 케익(cake)이 제조된다.
제조된 케익은 순환식 열풍 건조로에서 약 140℃의 온도에서 13∼14시간 동안 건조된다. 이런 과정을 거쳐 제조된 유리섬유케익 10개를 사용하여 일반적인 방법에 따라 재권취하게 되는데, 이때 대전방지용 윤활제, 예를 들어 E-6660(Henkel Corp.)을 권취 직전에 코팅시킴으로써 대전방지 효과를 증가시킬 수 있다.
한편, 권취시에는 원사에 일정한 텐션을 가하여 권취함으로써 각각의 스트랜드들이 약하게 결합된 스프레이업용 유리섬유 로빙을 얻을 수 있다.
상기 스프레이업용 유리섬유 로빙은 특성상 섬유를 일정길이로 절단하기 위한 섬유의 절단성, 메트릭스 수지에 유리섬유가 함침되는 속도 및 섬유강화플라스틱을 성형한 후의 기계적 강도 등에 우수한 물성이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명에서는 스프레이업 로빙의 함침성을 빠르게 하고, 유리섬유의 기계적 강도를 증가시키기 위하여 특정 필름 형성제 및 결합제를 사용하여 상술한 요구 물성을 만족시킬 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
조성물의 배합은 각각 먼저 프리믹스되어 진행된다. 프리믹스 탱크에서 균일해지도록 충분히 교반한 후 메인탱크에 더해진다. 최종 사이즈 조성물의 고형분 함량은 전체량에서 7.0∼7.3중량%가 되도록 한다.
실시예 1
비나멀 88127 6.0중량%, 네옥실 954D 2.8중량%, KP-800 1.7중량%, A-410 2.0중량%, TC01-L 0.5중량%, A-170 0.11중량%, A-1100 0.05중량%, E6760 0.2중량%,E7440 0.05중량%, 아세트산 0.05중량%, 이소프로판올 0.65중량%, 및 탈이온수 85.89중량%를 배합하여 사이즈중의 고형분이 7.2중량%이고, pH가 약 5.0인 유리섬유용 사이즈 조성물을 얻었다.
비교예 1
에어플렉스 410 2.73중량%, 레신 25-1971 7.47중량%, PE-700 0.65중량%, 타조르 AA 0.77중량%, 라로스타트(Larostat) 264-A 0.28중량%, E6760 0.03중량%, A-174 0.02중량%, 이소프로판올 1.4중량%, 아세트산 0.01중량%, 및 탈이온수 86.64중량%를 배합하여 사이즈중의 고형분이 6.8중량%이고, pH가 약 4.5인 유리섬유용 사이즈 조성물을 얻었다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 얻은 유리섬유용 사이즈 조성물을 25℃, 상대습도 75% 에서 사이즈 공급장치를 이용하여 유리섬유에 적용시켜 사이즈 고형분 1.0중량%를 유리섬유에 피복시켰다. 상기 사이즈가 적용된 유리섬유 수천가닥을 4개의 스트랜드로 나누어 콜렛에 권취시켜 케익을 얻었다.
상기 얻어진 케익은 순환식 열풍 건조로에서 140℃의 온도에서 13시간 동안 건조한 후, 이로부터 얻은 유리섬유케익 10개를 사용하여 재권취하였다. 이때 E-6660(Henkel Corp.) 0.1중량%를 재권취 직전에 코팅시켰다. 한편, 권취시에는 원사에 일정한 텐션을 가하여 권취하여 스프레이업용 유리섬유 로빙를 얻었다.
얻어진 유리섬유 로빙에 대하여 다음과 같이 함침 실험을 수행하였다.
※ 함침시험
유리섬유 로빙 15g을 정량하여 일정 넓이로 고르게 분산시키고 그 위에 폴리에스터 수지(세원 R 235T) 35g을 각각 정량하여 붓고 난 후, 유리섬유 로빙이 완전히 함침되기까지 걸리는 시간을 측정하였다.
상기 함침시험을 5회 실시하여 평균값을 얻은 결과, 유리섬유 로빙이 완전히 함침되기까지 평균 60초가 걸렸다.
비교예 2
비교예 1에서 얻은 사이즈 조성물을 사용하여 제조된 유리섬유 로빙을 입수하여 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 함침시험을 실시한 결과, 유리섬유 로빙이 완전히 함침되기까지 평균 70초가 걸렸다.
따라서, 상기 실시예 1의 사이즈 조성물을 이용한 유리섬유가 비교예 1의 사이즈 조성물을 이용한 유리섬유보다 10∼15% 가량 함침속도가 빠름을 알 수 있었다.
실시예 3
상기 실시예 2에서 얻은 유리섬유 로빙을 적용하여 불포화 폴리에스테르 수지에 함침하여 30%의 유리함량을 갖는 유리섬유강화플라스틱 시편을 얻었다. 얻어진 유리섬유강화플라스틱 시편의 기계적 강도를 다음과 같이 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
※ 인장강도 측정
UTM 사용
1. Load cell을 5Ton으로 세팅
2. 지그(Zig)간격: 170mm, 측정속도: 5mm/min, 시편규격: 길이(250mm), 너비(25mm), 두께( 4mm)로 하여 시편을 장착후 인장강도 측정
※ 굴곡강도 측정
UTM 사용
1. Load cell을 200Kg으로 세팅
2. 측정속도: 2mm/min, 시편규격: 길이( 64mm), 너비(25mm), 두께(4mm)로 하여 시편을 장착후 인장강도 측정
※ 아이조드(Izod) 충격 측정
Impact Test Machine 사용
준비된 시편(두께 10mm)을 고정대에 수직으로 장착 후 강도 측정
비교예 3
상기 비교예 2의 유리섬유 로빙을 적용한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일하게 실시하여 30%의 유리함량을 갖는 유리섬유강화플라스틱 시편을 얻었다. 얻어진 유리섬유강화플라스틱 시편의 기계적 강도를 상기 실시예 3과 동일하게 실시하여 얻은 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
스프레이업 로빙 비 고
실시예 3 비교예 3 측정횟수 기타
인장강도(Kgf/㎟) 12.80 11.22 5회평균(25℃) 세원 R 235T에 함침,24시간 상온 경화 후80℃ 1시간 동안 경화
굴곡강도(Kgf/㎟) 16.24 13.66 3회평균(25℃) 상동
아이조드 충격(Kgf·m/m) 81.80 74.02 5회평균(25℃) 상동
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 2의 유리섬유를 사용한 유리섬유강화플라스틱이 비교예 2의 유리섬유를 사용한 유리섬유강화플라스틱보다 인장, 굴곡 및 충격강도에서 10∼20% 가량 우수함을 알 수 있었다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 크롬을 함유하지 않는 사이즈 조성물로 피복된 유리섬유를 사용하여 성형품을 제조하는 경우, 유리섬유가 수지에 함침되는 속도를 증가시키는 동시에 이로부터 제조되는 유리섬유강화 플라스틱 성형품의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 전체 사이즈 조성물 100중량%를 기준으로,
    에폭시 변성 비닐 아세테이트의 유화중합체, 비닐 아세테이트 유화중합체, 비닐 아세테이트와 에틸렌의 유화중합체, 비스페놀릭 불포화 폴리에스터의 유화 중합체를 포함하는 필름 형성제 11∼14중량%;
    티타늄 올소 에스터 커팅제 0.01∼0.5중량%,
    3-메타크릴옥시 프로필 트리 메톡시 실란 및 감마-아미노 프로필 트리 에톡시 실란을 포함하는 결합제 0.01∼0.5중량%;
    양이온성 윤활제 및 음이온성 윤활제를 포함하는 윤활제 0.1∼0.3중량%;
    첨가제 0.01∼2.0중량%; 및
    나머지는 물;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리섬유용 수성 사이즈 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필름형성제 100중량%를 기준으로, 에폭시 변성 비닐 아세테이트의 유화중합체 45∼55중량%, 비닐 아세테이트 유화중합체 10∼15중량%, 에틸렌 비닐 아세테이트 유화중합체 10∼20중량%, 및 비스페놀릭 불포화 폴리에스터의 유화 중합체 20∼25중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 결합제 100중량%를 기준으로, 3-메타크릴 옥시 프로필트리 메톡시 실란 65∼75중량% 및 감마-아미노 프로필 트리 에톡시 실란 25∼35중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비닐 아세테이트 유화중합체는 아세톤에 대한 용해성이 99.9% 이상이고, 95,000∼125,000의 중량평균 분자량 및 15∼25℃의 유리전이온도(Tg)를 가지며, 49∼51중량%의 고형분을 함유하는 비이온적으로 유화된 수성에멀젼인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제1항에 따른 수성 사이즈 조성물의 건조 잔유물로 피복된 유리섬유.
  6. 제5항에 따른 유리섬유를 포함하는 스프레이업용 유리섬유 로빙.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104276767A (zh) * 2014-09-05 2015-01-14 巨石集团有限公司 一种增强热固性塑料用的玻璃纤维的浸润剂

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