JPH01176248A - ガラス繊維用表面処理剤 - 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、損傷防止のためガラス繊維の表面に塗布され
るガラス繊維用表面処理剤に関する。

従来技術及びその問題点 第１図は、ガラス繊維の紡糸装置を示す概略図である。

第１図に示すごとく、ノズルｌより押し出されたガラス
繊維２は、表面処理剤塗布装置３（第２図参照）により
表面処理剤４が塗布された後、集束され捲き取りドラム
５に捲き取られる。かかるガラス繊維は、特に摩擦に弱
く、表面が損傷すると容易に切断する。したがって、紡
糸後、捲き取りにいたる工程中、機械部との接触、ある
いは単繊維同士の直接の接触を避ける必要があり、表面
処理剤を用いたガラス繊維表面の被覆保護が行われてい
る。

かかる表面処理には通常、（１）集束剤（バインダー・
プラスチック水性エマルジョン）、（２）柔軟剤（カチ
オン界面活性剤）、（３）静電除去剤、（４）カップリ
ング剤が配合されている。しかしながら、得られたガラ
ス繊維を強化繊維として樹脂に複合化（ＦＲＰ化）する
際には、このようなガラス繊維表面の保護膜の存在は好
ましくない。特に、上記（１）〜（３）の成分が存在す
ると、ガラス繊維と樹脂（硬化前の液状樹脂）とのぬれ
性が悪くなり、その結果、ガラス繊維と樹脂との間に接
着不良が生じ、得られたＦＲＰの品質性能が著しく低下
する。

このような接着不良を解消するため、ガラス繊維表面の
保護膜を焼却したり、あるいは洗剤により取り除いてか
ら新たにカップリング剤を塗布し、しかる後に複合化を
行う方法もあるが、ガラス繊維の熱劣化が生じるなどの
ためＦＲＰ強度は著しく低下する。

本発明は、ガラス繊維表面の保護機能と後工程の複合化
時の適合性の両者を兼ね備えた表面処理剤を提供するこ
とを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明はフィラーを配合したことを特徴とするガラス繊
維用表面処理剤を提供するものである。

本発明の表面処理剤に配合されるフィラーとしては、ナ
イロン球、ＰＭＡ　（ポリメタクリル酸）球などの有機
フィラー、炭酸カルシウム、酸化チタン粉末、シリカ粉
末などの無機フィラー等、従来公知のフィラーがいずれ
も好適に用いられる。

これらのフィラーは２種以上併用してもよい。

また、かかるフィラーの粒度は０．０１−１μｍである
のが好ましい。

本発明表面処理剤の他の成分である集束剤としては、プ
ラスチック水性エマルジョン、また柔軟剤としてはカチ
オン界面活性剤などの従来公知の表面処理剤に用いられ
ているものがいずれも採用されてよい。さらに、静電防
止剤、カップリング剤等も公知の表面処理剤に用いられ
ているものが採用されてよい。

っぎに、下記の組成により表面処理剤中のフィラーの添
加量を種々変えてその効果を試験した結果を第３図およ
び第４図に示す。

にエートラプクバインダー　：　　花王（株）製）界面
活性剤にトリメチル人テアリルアンモニウムクロリド）
　　　　１静電防止剤（アンモニウムクロリド）ｏ、５
シランカツプリング剤　　　　　　　　２（ＫＢＭ５０
３：信越化学（株）製） 酸化チタン粉末　　　　　　　　　　０〜１゜（粒度：
２００〜５００人） チタンカップリング剤　　　　　　　　２（ブレンアク
ト　ＫＲ５５：　　味の素（株）製）水　　　　　　　
　　　　　　　　　　　残量第３図は、フィラーの添加
量を変えた時のガラス繊維の引張り強度の変化を、第４
図はこのガラス繊維を用いた一方向強化ＦＲＰの層間せ
ん断強さ（接着カニ　ＩＬＳＳ、　ＪＩＳ　Ｋ　７０５
７）の変化を示す。

これらの結果から表面処理剤に添加されるフィラーの量
は、５〜７重量％であるのが好ましい。

添加量がこれより少ないと、繊維の強度およびＦＲＰの
接着力が小さくなる。一方、これよりフィラーの添加量
が多くても接着力は小さくなる。

Ｘ嵐赳 つぎに下記の各成分を常法により混合し、表面処理剤を
調製した。

にュートラックバインダー・　花王（株）製）界面活性
斉ハトリメチルステアリルアンモニウムクＵリド）　　
　　ｌ静電防止剤（アンモニウムクロリド）ｏ、５シラ
ンカツプリング剤　　　　　　　　２（ＫＢＭ５０３：
信越化学（株）製） 酸化チタン粉末　　　　　　　　　　４（粒度：２００
〜５００人） チタンカップリング剤　　　　　　　　２（ブレンアク
ト　ＫＲ５５：　　味の素（株）製）水　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　残量前記第１図に示す紡糸
装置において、塗布装置に前記表面処理剤を入れて紡糸
されたガラス繊維を表面処理した。ついで、該ガラス繊
維束を乾燥器にて８０℃約１時間熱処理し保護膜を形成
させた。ガラス繊維の表面には、バインダー（集束剤）
により、酸化チタン粉末が均一に付着固定された。

このガラス表面の粒子によるベアリング効果によって、
繊維同士の摩耗や機械との接触損傷による毛羽立ち、糸
切れ等が減少し、ロービング（繊維束）の引張り強度が
約３割向上した。また、フィラーによるガラス繊維表面
の凹凸がプラスチック原液の凝集力（表面張力）を分散
させるため、ガラス繊維のぬれ性は著しく向上した。さ
らに、プラスチックとガラス繊維の接着力は、ガラス表
面の凹凸によるアンカー効果と、カップリング剤による
相乗作用により、約２倍となっ１こ。

なお、本実施例では酸化チタン粉末を液中で均一に分散
させろためチタンカップリング剤を用いた。

発明の効果 本発明のガラス繊維用表面処理剤は、ガラス繊維表面に
対して優れた保護機能有して繊維の偶の発生を抑制する
ため、毛羽だち、糸切れが減少し繊維の強度が向上する
。また、後工程の複合化（ＦＲＰ化）時の適合性に優れ
るため処理剤の保護被膜を取り除く必要がなく、マトリ
ックス樹脂との接着強度が向上する。さらに、高価なカ
プリング剤の使用量を減少することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はガラス繊維の紡糸装置、第２図はその表面処理
剤塗布装置を示す断面図、第３図はフィラーの添加量と
ガラス繊維の引張り強度の関係を示すグラフ、第４図は
フィラー添加量と　この表面処理剤を塗布したガラス繊
維を強化繊維として用いた一方向強化ＦＲＰＯ層間せん
断強さ（接着力）の関係を示すグラフである。 図中の主な符号はつぎのとおりである。 ３、塗布装置、４：表面処理剤。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィラーを配合したことを特徴とするガラス繊維
   用表面処理剤。