JPH0341593B2 - - Google Patents
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- JPH0341593B2 JPH0341593B2 JP57180266A JP18026682A JPH0341593B2 JP H0341593 B2 JPH0341593 B2 JP H0341593B2 JP 57180266 A JP57180266 A JP 57180266A JP 18026682 A JP18026682 A JP 18026682A JP H0341593 B2 JPH0341593 B2 JP H0341593B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fibers
- fiber bundle
- fiber
- weight
- present
- Prior art date
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/12—Multiple coating or impregnating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Description
本発明は繊維束の糊付け方法に関するものであ
り、詳しくは、無機質繊維の織布を製造するのに
好適な繊維束を得るための糊付け方法に関するも
のであり、更に詳しくは無機質繊維強化金属用の
強化繊維の織布を製造するのに好適な該繊維の糊
付け方法に関するものである。 近年無機質繊維を強化材とし、マトリツクスに
アルミニウム合金、マグネシウム合金等を使つた
繊維強化金属（以下FRMと呼ぶ）が開発され、
多くの産業分野で使用、乃至は使用され始めつゝ
ある。FRMを作製する際無機質繊維の織布が必
要な場合があるが、従来使われてきた繊維用糊剤
を用いると、糊付けされた無機質繊維束が硬く脆
くなり、織布製造中に折損してしまい、所期の目
的の織布が得られない。この欠点を解消するため
に、本願発明者は、新規な糊付け方法を開発し別
途出願中である。しかしこの発明による糊剤を用
いた場合でも、織布と金属を複合化する前に糊剤
を除去するために、該織布を600℃程度以上の温
度に加熱する必要があり、これにより一部の無機
繊維は強度の低下をきたしたり、一部炭素が繊維
表面に残留して、複合化した後のFRMの物性に
悪影響を与える。 本発明者は、無機質繊維を折損することなく織
布化でき、かつ低温で除去出来、FRMに複合化
後の物性に悪影響を与えない糊付け方法を鋭意検
討した結果本発明に到達した。本発明は従来知ら
れている方法と較べて柔軟、且つ、表面滑り性に
富む糊剤処理無機質繊維束が得られ、容易に織布
化でき、かつ糊剤の除去性が容易であるという特
徴を有する。 即ち、本発明は無機質繊維束をメタクリル酸エ
ステル重合体と可塑剤を40：60〜60：40の割合
（重量比）で溶剤に溶解した溶液に浸漬し、溶媒
を除去したのち、ワツクスのエマルジヨン液に該
繊維束を浸漬し、乾燥させ、メタクリル酸エステ
ル重合体と可塑剤およびワツクスの繊維束に対す
る全付着量が２重量％以上15重量％以下となるよ
うに糊付け調製することにより無機質繊維束に柔
軟性と表面滑り性を付与することを特徴とする繊
維の糊剤処理方法である。 以下に本発明を詳細に説明する。 本発明に用いられる無機質繊維は、炭素繊維、
シリカ繊維、シリコンカーバイド繊維、ボロン繊
維およびアルミナ質繊維などである。これらの無
機質繊維は高強度でかつ高弾性という特徴を有し
ている。特に高弾性であることにより、繊維自体
の柔軟性が失われるため、一般の糊剤で処理した
後は、硬く脆くなる傾向を示す。無機質繊維の弾
性率は好ましくは15000〜50000Kg／mm2である。弾
性率が15000Kg／mm2より小さい時は、本発明糊剤
で処理された繊維束が軟らかくなり過ぎて取扱い
が面倒になる。50000Kg／mm2より大きい場合は剛
性が高くなり過ぎ、もはや本発明の糊剤処理を行
なつても柔軟性は失われたまゝで、織布化する事
が出来ない。 無機質繊維の径は、好ましくは５〜50μｍであ
る。5μｍより細い場合は柔らか過ぎて取扱いが
難しい。50μｍより太い場合は硬過ぎて、糊剤処
理後も柔軟性は失われたままである。 次にFRM用の繊維としては、溶融アルミニウ
ム合金等と接触した時に表面で適度な反応は起す
が、過度に反応して劣化するようなことがない事
も重要である。 これらの理由からこれらの無機質繊維のうち本
発明の効果を最も顕著に示し得る繊維は特公昭51
−13768号に記載されているアルミナ質繊維であ
る。 即ち一般式
り、詳しくは、無機質繊維の織布を製造するのに
好適な繊維束を得るための糊付け方法に関するも
のであり、更に詳しくは無機質繊維強化金属用の
強化繊維の織布を製造するのに好適な該繊維の糊
付け方法に関するものである。 近年無機質繊維を強化材とし、マトリツクスに
アルミニウム合金、マグネシウム合金等を使つた
繊維強化金属（以下FRMと呼ぶ）が開発され、
多くの産業分野で使用、乃至は使用され始めつゝ
ある。FRMを作製する際無機質繊維の織布が必
要な場合があるが、従来使われてきた繊維用糊剤
を用いると、糊付けされた無機質繊維束が硬く脆
くなり、織布製造中に折損してしまい、所期の目
的の織布が得られない。この欠点を解消するため
に、本願発明者は、新規な糊付け方法を開発し別
途出願中である。しかしこの発明による糊剤を用
いた場合でも、織布と金属を複合化する前に糊剤
を除去するために、該織布を600℃程度以上の温
度に加熱する必要があり、これにより一部の無機
繊維は強度の低下をきたしたり、一部炭素が繊維
表面に残留して、複合化した後のFRMの物性に
悪影響を与える。 本発明者は、無機質繊維を折損することなく織
布化でき、かつ低温で除去出来、FRMに複合化
後の物性に悪影響を与えない糊付け方法を鋭意検
討した結果本発明に到達した。本発明は従来知ら
れている方法と較べて柔軟、且つ、表面滑り性に
富む糊剤処理無機質繊維束が得られ、容易に織布
化でき、かつ糊剤の除去性が容易であるという特
徴を有する。 即ち、本発明は無機質繊維束をメタクリル酸エ
ステル重合体と可塑剤を40：60〜60：40の割合
（重量比）で溶剤に溶解した溶液に浸漬し、溶媒
を除去したのち、ワツクスのエマルジヨン液に該
繊維束を浸漬し、乾燥させ、メタクリル酸エステ
ル重合体と可塑剤およびワツクスの繊維束に対す
る全付着量が２重量％以上15重量％以下となるよ
うに糊付け調製することにより無機質繊維束に柔
軟性と表面滑り性を付与することを特徴とする繊
維の糊剤処理方法である。 以下に本発明を詳細に説明する。 本発明に用いられる無機質繊維は、炭素繊維、
シリカ繊維、シリコンカーバイド繊維、ボロン繊
維およびアルミナ質繊維などである。これらの無
機質繊維は高強度でかつ高弾性という特徴を有し
ている。特に高弾性であることにより、繊維自体
の柔軟性が失われるため、一般の糊剤で処理した
後は、硬く脆くなる傾向を示す。無機質繊維の弾
性率は好ましくは15000〜50000Kg／mm2である。弾
性率が15000Kg／mm2より小さい時は、本発明糊剤
で処理された繊維束が軟らかくなり過ぎて取扱い
が面倒になる。50000Kg／mm2より大きい場合は剛
性が高くなり過ぎ、もはや本発明の糊剤処理を行
なつても柔軟性は失われたまゝで、織布化する事
が出来ない。 無機質繊維の径は、好ましくは５〜50μｍであ
る。5μｍより細い場合は柔らか過ぎて取扱いが
難しい。50μｍより太い場合は硬過ぎて、糊剤処
理後も柔軟性は失われたままである。 次にFRM用の繊維としては、溶融アルミニウ
ム合金等と接触した時に表面で適度な反応は起す
が、過度に反応して劣化するようなことがない事
も重要である。 これらの理由からこれらの無機質繊維のうち本
発明の効果を最も顕著に示し得る繊維は特公昭51
−13768号に記載されているアルミナ質繊維であ
る。 即ち一般式
【式】
（式中、Ｙは有機残基、ハロゲン、水酸基の一種
または二種以上を示す。） で表わされる構造単位を有するポリアルミノキサ
ンを原料とし、これに得られるシリカアルミナ繊
維中のシリカ含有量が28％以下であるような量の
ケイ素を含む化合物を一種または二種以上混合
し、該混合物を防糸して得られる前駆体繊維を焼
成してなるアルミナ質繊維であり、好ましくはシ
リカ（SiO2）含有量が２重量％以上、25重量％
以下のものであり、Ｘ線的構造においてα−
Al2O3の反射を実質的に示さないアルミナ質繊維
である。このアルミナ質繊維は本発明の効果を損
なわない範囲でリチウム、ベリリウム、ホウ素、
ナトリウム、マグネシウム、リン、カリウム、カ
ルシウム、チタン、クロム、マンガン、イツトリ
ウム、ジルコニウム、ランタン、タグステン、バ
リウムなどの一種または二種以上の酸化物などの
ような耐火性化合物を含有することができる。 本発明において用いられるメタクリル酸エステ
ル重合体はメチル、エチル、ブチルエステルなど
が好適であり、如何なる重合度、形態のものでも
かまわない。液状のモノマー、オリゴマー等を用
いる場合は、重合開始剤と併用することにより溶
剤なしで使用する事も可能である。即ち、モノマ
ー、又はオリゴマー、可塑剤、及び過酸化物等の
重合開始剤を混合し、この混合物中に無機質繊維
束を浸漬し、取り出して、加熱等の手段によりメ
タクリル酸エステルのモノマー又はオリゴマーを
重合させ糊剤処理する方法などである。 可塑剤は一般にメタクリル酸エステル重合体に
使われる可塑剤であれば問題なく、ポリ塩化ビニ
ル用可塑剤はメタクリル酸エステル重合体用の可
塑剤として使用される。例えばジブチルフタレー
ト、ジオクチルフタレート、トリクレジルフタレ
ート、ジエチルフタレート、ジノニルフタレー
ト、ジオクチルセバテート、トリトリルフオスフ
エートなどが挙げられる。 メタクリル酸エステル重合体と可塑剤の混合比
（重量比）は40：60〜60：40の範囲が好ましい。
ポリメチルメタクリレート／可塑剤が40／60より
小さい時は糊剤が軟かくなり過ぎ取扱いづらいこ
とと表面のベタツキ、滑り性の低下などの問題が
生じ、実際的でない。 本発明において用いられるワツクスはエマルジ
ヨンタイプで水中分散性、安定性のよいものなら
如何なるものでもさしつかえない。 これら糊剤の無機繊維束に対する全付着量は２
重量％以上15重量％以下の範囲であり、好ましく
は４重量％以上10重量％以下の範囲である。付着
量が２重量％より少ない場合は繊維束の集束性が
低下し繊維がばらけてしまい、織布化できない。
付着量が15重量％より多い場合は、実用的でない
ばかりか、繊維としての特質が失なわれてしま
う。 本発明において用いられるメタクリル酸エステ
ル重合体と可塑剤の溶剤としてはこれらのものが
可溶であり、比較的沸点が低いものであれば如何
なるものでもよい。例えば、クロロホルム、トリ
クレン、ジクロルメタン、ジクロルエチレン、ジ
クロルエタンなどがあげられる。 メタクリル酸エステル重合体と可塑剤を混合し
た溶液に無機質繊維を浸漬することにより糊付け
は行なわれるが、それだけでは表面の滑り性が不
足しており織布用として用いるのは難かしい。上
記操作の後ワツクスエマルジヨン液中に繊維束を
通過させる事により表面にごく薄いワツクス層が
形成され、表面滑り性を改良することが出来る。 糊剤溶液およびまたはワツクスのエマルジヨン
に浸漬したあとの繊維束の乾燥はどの様な方法も
可能であるが、生産性の面からは熱風、または加
熱方式を採る方が好ましい。 以上説明したように、無機質繊維束を本発明の
方法によつて処理する事によつて、従来の糊剤処
理方式に比べて柔軟で滑り性の良い糊剤処理無機
質繊維束が得られ、無機質繊維の織布を容易に得
られるようになつた。 以下本発明を実施例によりさらに詳しく説明す
るが、本発明はこれによつて限定されるものでは
ない。尚、％は特に断らない限り全て重量％を表
わすものとする。 実施例１〜５、比較例１〜４ ポリメチルメタクリレートとジブチルフタレー
トを第１表に示される量ずつ混合溶解した。ジク
ロルメタン溶液を作製した。この溶液に約1000フ
イラメントのアルミナ質繊維束（アルミナ85重量
％、シリカ15重量％、平均繊維径17μｍ、引張強
度150Kg／mm2、弾性率23000Kg／mm2）を浸漬し続い
て固形成分量20重量％のワツクスエマルジヨン液
中に浸漬した後とり出し風乾した。 この糊付けされた繊維束を、100ｇの負荷をか
けた径１mmの針金のリング状物に通して繊維束を
左右に摺動させ、繊維が破断するまでの回数を測
定した。 比較のためにワツクスエマルジヨン液に浸漬し
ない繊維束についても同様の試験を行なつた。第
１表より本発明で作られた繊維束が摺動回数、表
面滑り性ですぐれている事が明確である。
または二種以上を示す。） で表わされる構造単位を有するポリアルミノキサ
ンを原料とし、これに得られるシリカアルミナ繊
維中のシリカ含有量が28％以下であるような量の
ケイ素を含む化合物を一種または二種以上混合
し、該混合物を防糸して得られる前駆体繊維を焼
成してなるアルミナ質繊維であり、好ましくはシ
リカ（SiO2）含有量が２重量％以上、25重量％
以下のものであり、Ｘ線的構造においてα−
Al2O3の反射を実質的に示さないアルミナ質繊維
である。このアルミナ質繊維は本発明の効果を損
なわない範囲でリチウム、ベリリウム、ホウ素、
ナトリウム、マグネシウム、リン、カリウム、カ
ルシウム、チタン、クロム、マンガン、イツトリ
ウム、ジルコニウム、ランタン、タグステン、バ
リウムなどの一種または二種以上の酸化物などの
ような耐火性化合物を含有することができる。 本発明において用いられるメタクリル酸エステ
ル重合体はメチル、エチル、ブチルエステルなど
が好適であり、如何なる重合度、形態のものでも
かまわない。液状のモノマー、オリゴマー等を用
いる場合は、重合開始剤と併用することにより溶
剤なしで使用する事も可能である。即ち、モノマ
ー、又はオリゴマー、可塑剤、及び過酸化物等の
重合開始剤を混合し、この混合物中に無機質繊維
束を浸漬し、取り出して、加熱等の手段によりメ
タクリル酸エステルのモノマー又はオリゴマーを
重合させ糊剤処理する方法などである。 可塑剤は一般にメタクリル酸エステル重合体に
使われる可塑剤であれば問題なく、ポリ塩化ビニ
ル用可塑剤はメタクリル酸エステル重合体用の可
塑剤として使用される。例えばジブチルフタレー
ト、ジオクチルフタレート、トリクレジルフタレ
ート、ジエチルフタレート、ジノニルフタレー
ト、ジオクチルセバテート、トリトリルフオスフ
エートなどが挙げられる。 メタクリル酸エステル重合体と可塑剤の混合比
（重量比）は40：60〜60：40の範囲が好ましい。
ポリメチルメタクリレート／可塑剤が40／60より
小さい時は糊剤が軟かくなり過ぎ取扱いづらいこ
とと表面のベタツキ、滑り性の低下などの問題が
生じ、実際的でない。 本発明において用いられるワツクスはエマルジ
ヨンタイプで水中分散性、安定性のよいものなら
如何なるものでもさしつかえない。 これら糊剤の無機繊維束に対する全付着量は２
重量％以上15重量％以下の範囲であり、好ましく
は４重量％以上10重量％以下の範囲である。付着
量が２重量％より少ない場合は繊維束の集束性が
低下し繊維がばらけてしまい、織布化できない。
付着量が15重量％より多い場合は、実用的でない
ばかりか、繊維としての特質が失なわれてしま
う。 本発明において用いられるメタクリル酸エステ
ル重合体と可塑剤の溶剤としてはこれらのものが
可溶であり、比較的沸点が低いものであれば如何
なるものでもよい。例えば、クロロホルム、トリ
クレン、ジクロルメタン、ジクロルエチレン、ジ
クロルエタンなどがあげられる。 メタクリル酸エステル重合体と可塑剤を混合し
た溶液に無機質繊維を浸漬することにより糊付け
は行なわれるが、それだけでは表面の滑り性が不
足しており織布用として用いるのは難かしい。上
記操作の後ワツクスエマルジヨン液中に繊維束を
通過させる事により表面にごく薄いワツクス層が
形成され、表面滑り性を改良することが出来る。 糊剤溶液およびまたはワツクスのエマルジヨン
に浸漬したあとの繊維束の乾燥はどの様な方法も
可能であるが、生産性の面からは熱風、または加
熱方式を採る方が好ましい。 以上説明したように、無機質繊維束を本発明の
方法によつて処理する事によつて、従来の糊剤処
理方式に比べて柔軟で滑り性の良い糊剤処理無機
質繊維束が得られ、無機質繊維の織布を容易に得
られるようになつた。 以下本発明を実施例によりさらに詳しく説明す
るが、本発明はこれによつて限定されるものでは
ない。尚、％は特に断らない限り全て重量％を表
わすものとする。 実施例１〜５、比較例１〜４ ポリメチルメタクリレートとジブチルフタレー
トを第１表に示される量ずつ混合溶解した。ジク
ロルメタン溶液を作製した。この溶液に約1000フ
イラメントのアルミナ質繊維束（アルミナ85重量
％、シリカ15重量％、平均繊維径17μｍ、引張強
度150Kg／mm2、弾性率23000Kg／mm2）を浸漬し続い
て固形成分量20重量％のワツクスエマルジヨン液
中に浸漬した後とり出し風乾した。 この糊付けされた繊維束を、100ｇの負荷をか
けた径１mmの針金のリング状物に通して繊維束を
左右に摺動させ、繊維が破断するまでの回数を測
定した。 比較のためにワツクスエマルジヨン液に浸漬し
ない繊維束についても同様の試験を行なつた。第
１表より本発明で作られた繊維束が摺動回数、表
面滑り性ですぐれている事が明確である。
【表】
【表】
実施例６、７、比較例５、６
無機繊維に炭素繊維（平均繊維径7.5μｍ、引張
強度300Kg／mm2、弾性率23000Kg／mm2）及び炭化珪
素質繊維（平均繊維径15μｍ、引張強度220Kg／
mm2、弾性率20000Kg／mm2）の約1000フイラメント
の繊維束をPMMA／DBP＝50／50のジクロルメ
タル溶液（固形分濃度５％）に浸漬し、次いで固
形分濃度20％のワツクスエマルジヨン液中に浸漬
したのち取出し乾燥して実施例１と同様のテスト
を行なつた。比較として糊剤処理していない繊維
束についても同様の試験を行つた。結果を第２表
に示すが本発明がすぐれた効果を示すことが判
る。
強度300Kg／mm2、弾性率23000Kg／mm2）及び炭化珪
素質繊維（平均繊維径15μｍ、引張強度220Kg／
mm2、弾性率20000Kg／mm2）の約1000フイラメント
の繊維束をPMMA／DBP＝50／50のジクロルメ
タル溶液（固形分濃度５％）に浸漬し、次いで固
形分濃度20％のワツクスエマルジヨン液中に浸漬
したのち取出し乾燥して実施例１と同様のテスト
を行なつた。比較として糊剤処理していない繊維
束についても同様の試験を行つた。結果を第２表
に示すが本発明がすぐれた効果を示すことが判
る。
【表】
実施例 ８
実施例１〜５で用いたのと同じアルミナ質繊維
に実施例２に示される糊剤処理をほどこした。 一方ポリビニルアルコール：アクリル酸ナトリ
ウム：ワツクス＝50：50：10（重量比）の糊剤溶
液で処理した同一繊維を用意し、これらを400℃
の炉中で１時間加熱したところ本発明の糊剤処理
をした繊維束には全く糊剤は残留していないのに
対し、後者の処理をした繊維束中には炭素が残留
してしまい黒色に変色していた。FRMに使用す
るためには前者のように糊剤が完全除去されるこ
とが必要であり、本発明の効果は明らかである。
に実施例２に示される糊剤処理をほどこした。 一方ポリビニルアルコール：アクリル酸ナトリ
ウム：ワツクス＝50：50：10（重量比）の糊剤溶
液で処理した同一繊維を用意し、これらを400℃
の炉中で１時間加熱したところ本発明の糊剤処理
をした繊維束には全く糊剤は残留していないのに
対し、後者の処理をした繊維束中には炭素が残留
してしまい黒色に変色していた。FRMに使用す
るためには前者のように糊剤が完全除去されるこ
とが必要であり、本発明の効果は明らかである。
Claims (1)
- １ 無機質繊維束をメタクリル酸エステル重合体
と可塑剤を40：60〜60：40の割合（重量比）で溶
剤に溶解した溶液に浸漬し、溶媒を除去したの
ち、ワツクスのエマルジヨン液に該繊維束を浸漬
し、乾燥させ、メタクリル酸エステル重合体と可
塑剤およびワツクスの繊維束に対する全付着量が
２重量％以上15重量％以下となるように糊付け調
製することにより無機質繊維束に柔軟性と表面滑
り性を付与することを特徴とする繊維の糊剤処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180266A JPS5971475A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 繊維の糊剤処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180266A JPS5971475A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 繊維の糊剤処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971475A JPS5971475A (ja) | 1984-04-23 |
| JPH0341593B2 true JPH0341593B2 (ja) | 1991-06-24 |
Family
ID=16080229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57180266A Granted JPS5971475A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 繊維の糊剤処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971475A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01230454A (ja) * | 1988-03-11 | 1989-09-13 | Asahi Glass Co Ltd | 石英繊維用集束剤 |
| JPH02243542A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-09-27 | Asahi Fiber Glass Co Ltd | 混入材 |
-
1982
- 1982-10-13 JP JP57180266A patent/JPS5971475A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5971475A (ja) | 1984-04-23 |
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