JPH0663168B2 - 繊維マツトの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセメント製品の補強材として使用される繊維マ
ット、主にガラス繊維マットの製造法に関するものであ
る。

（従来の技術および問題点） 従来、ガラス繊維マットのバインダーとしては、不飽和
ポリエステル樹脂粉末、飽和ポリエステル樹脂粉末等が
使用されているが、これらをバインダーとして使用した
マットはコンクリート板等のセメント製品の補強材とし
て使用するとセメントの固化を阻害するという大きな欠
点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、この点に鑑み鋭意研究した結果、ビニル
樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂粉末を繊維マットのバ
インダーとして用いると、極めて安定したマット強度を
有し、かつセメントの固化を阻害しない繊維マットが得
られることを見出し、本発明を完成するに至つた。

すなわち、本発明は、それぞれ、アルコキシアルキル基
含有ビニル樹脂、カルボキシル基・水酸基併有ビニル樹
脂およびカルボキシル基・グリシジル基併有ビニル樹脂
よりなる群から選ばれる、少なくとも１種の自己硬化型
熱硬化性ビニル樹脂；あるいはグリシジル基含有ビニル
樹脂、水酸基含有ビニル樹脂およびカルボキシル基含有
ビニル樹脂よりなる群から選ばれる、少なくとも１種の
架橋剤硬化型型熱硬化性ビニル樹脂を主成分とする熱硬
化性樹脂組成物粉末を、バインダーとして使用すること
から成る、繊維マットの製造法を提供しようとするもの
である。

ここにおいて、本発明を実施するに当たつて用いられ
る、上記した各種のビニル樹脂を主成分とする熱硬化性
樹脂組成物とは、大きく言えば、特定の自己硬化型熱硬
化性樹脂および／または架橋剤硬化型熱可塑性樹脂に、
必要に応じて、さらに、架橋剤、顔料または流展剤（流
動調整剤などのような、公知慣用の種々の添加剤類を、
乾式ないしは湿式混合せしめて得られる形の樹脂組成物
を指称するものであり、通常の場合は、所望の粒度に粉
砕し調製した形の、いわゆる粉末状物（粉体）として用
いられる。ここで用いるビニル樹脂としては、自己硬化
するものでも、あるいは架橋剤と組み合せて用いるもの
でもよく、例えば（メタ）アクリル酸のアルキルエステ
ル（メチル、ブチル等炭素数１〜18のアルキルエステ
ル）、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、アクリ
ロニトリル、フマル酸のジアルキルエステル、イタコン
酸のジアルキルエステル等の架橋性官能基を有しないビ
ニルモノマー；メトキシメチルアクリルアミド、ブトキ
シメチルアクリルアミド、（メタ）アクリル酸、グリシ
ジル（メタ）アクリレート、β−メチルグリシジル（メ
タ）アクリレート、β−ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、β−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の官
能基を有するビニルモノマーを適宜選択し、例えば重合
開始剤を用いて溶液重合した後、脱溶剤処理したもの、
懸濁重合した後、脱水乾燥したもの等が挙げられる。

自己硬化する熱硬化性ビニル樹脂としては、例えばアル
コキシアルキル基含有モノマー単独からなるもの、ある
いはカルボキシル基含有モノマーと水酸基含有モノマ
ー、又はカルボキシル基含有モノマーとグリシジル基含
有モノマーとを組み合せてなるものが挙げられる。

又、架橋剤と組み合せて用いる架橋性官能基を有するビ
ニル樹脂としては、グリシジル基を有するもの、水酸基
を有するものおよびカルボキシル基を有するものが挙げ
られる。これらと組み合せて用いる架橋剤としては、グ
リシジル基を有するビニル樹脂の場合は、例えばアジピ
ン酸、セバチン酸、デカンジカルボン酸等の二塩基酸、
ジシアンジアミド、アジピン酸ヒドラジド等のアミン化
合物が挙げられ、水酸基を有するビニル樹脂の場合は、
例えばヘキサメトキシメチルメラミン等のアミノ樹脂、
イソホロンジイソシアネートのε−カプロラクタム付加
物等のブロックイソシアネート、無水トリメリット酸、
ピロメリット酸等の酸が挙げられ、カルボキシル基を有
するビニル樹脂の場合は、例えばビスフェノール型エポ
キシ樹脂、トリグリシジルイソシアネート等が挙げられ
る。なかでもグリシジル基を有するビニル樹脂とデカン
ジカルボン酸等の二塩基酸とを組み合せたものが最もマ
ット引張り強度が大きく好ましい。

本発明で用いる繊維としては、公知のマット用繊維がい
ずれも使用できるが、主に使用されるのはガラス繊維で
あり、他に炭素繊維等が挙げられる。

本発明において用いられる、上述した各種のビニル樹脂
を主成分とする熱硬化性樹脂組成物は、通常、所望の各
成分を混合して、溶融混練せしめたのち、適当なる粉砕
機で以て粉砕せしめ、所望の粒度になるように分級せし
めた形のものでる。その際の粒度としては、通常は、平
均で、５〜200ミクロン（μｍ）なる程度が適切であ
る。

繊維マットの製造において、バインダーとして用いられ
るビニル樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂組成物粉末
は、通常静電吹付法、吹付法、散布法等の公知の方法に
より繊維に塗着される。しかし、該粉末を水に分散させ
た状態のものを塗着してもよく、この場合粒度は50μｍ
より細い粒度のものが好ましい。粉末のまま用いる場合
には粉末の流動性をよくすることと粉末の凝結を防止す
るために滑剤として２重量％以下の高級脂肪酸の金属塩
やシリカ微粉末を添加することが出来る。

本発明の方法によりガラス繊維マットを製造するには常
法に従つて行えばよい。溶融されたガラス素地はルッボ
の底より白金ブッシングより直径９〜13μｍの太さに紡
糸され、200〜400本のフィラメントは収束剤で処理して
収束され、ストランドとなり、ケーキとして巻かれ、乾
燥される。各ストランドはこのまま、またはストランド
を40本ないし60本合糸してロービングの形にしてガラス
繊維マットの製造に使われる。ガラス繊維マットは製造
方法によつて２種類がある。一つはストランドまたはロ
ービングを25mmないし50mmの長さに切断したチョップド
ストランドを用いる場合で、これにより得られた製品を
チョップドストランドマットと呼んでいる。もう一方は
ストランドを切断しないで連続のままマット状にするも
ので製品をコンティニユアスストランドマットまたはス
クールマットと呼んでいる。

走るベルト上にチョップドストランドまたはコンティニ
ュアスストランドを置き、次の工程で本発明に係るバイ
ンダーが塗着される。塗着するバインダーの量はガラス
繊維に対し通常2.5〜30重量％であり、好ましくは３〜2
0重量％である。バインダーの塗着量が2.5重量％未満で
はマット状の形態を保持できず、また30重量％を越える
とマット引張強度は十分大きくなるが、マットが堅くな
りすぎて作業性を悪くするので、それぞれ好ましくな
い。次いで、ベルトは略180〜240℃の炉に入り略１〜10
分滞留して炉から出ると直ちに冷却ロールで圧縮され
て、巻きとられ、製品となる。製品の評価は重量の均一
性、バインダー粉末の分布の均一性が重要であり、本発
明においては特にこれらの条件の満たされた製品につい
てマット引張強度とセメント固化阻害の有無について評
価を行つた。

なお、ガラス繊維マットの引張強度は、此のマットを、
幅が10cmで、長さが25cmなるサィズに切断し、該マット
を長手方向に引つ張つて破断した時の荷重をもって引張
強度とした。測定器は島津製作所（株）製のオートグラ
フを用い、クロスヘッドスピード20cm／minの速度で引
張った。

また、セメント固化阻害の有無の方は、此のガラス繊維
マットを、30cm×30cmなるサィズに切断し、次いで、こ
れを、30cm×30cm×10cmなる型枠中に入れ、セメント／
水＝25／15（重量比）を流し込み、マット中に十分に含
浸させ、３日間常温放置した後、セメントの固化状態を
評価し、十分に固化していない場合にセメント固化阻害
ありと判定した。

次に、本発明を、実施例および比較例により、一層、具
体的に説明することにするが、本発明は、決して、これ
らの実施例のみに限定されるものではない。以下におい
て、部とあるものは、すべて、重量部を意味するものと
する。

参考例１（熱硬化性樹脂組成物粉末の製造） β−メチルグリシジルメタクリレート15部、グリシジル
メタクリレート10部、スチレン40部、ジブチルフマレー
ト15部、ｎ−ブチルメタクリレート20部、アゾビスイソ
ブチロニトリル４部およびベンゾイルパーオキサィド１
部を、100℃に加熱したトルエン70部とｎ−ブタノール3
0部との混合物中へ４時間で滴下し、さらに10時間反応
を続けた後、200℃、1mmHgにて溶剤が留出しなくなるま
で脱溶剤して、軟化点106℃、分子量7500の固形のビニ
ル樹脂を得た。

このビニル樹脂100部に、デカンジカルボン酸15部、モ
ダフロー（モンサント社製流動調整剤）１部を加えて混
合し、押出機にて溶融混練した後、冷却し、粉砕して、
平均粒径120μｍの本発明で用いる熱硬化性樹脂組成物
粉末（バインダーＡ）を得た。

参考例２（同上） 50℃に加熱した水100部とリン酸カルシウム５部からな
る分散液へ、撹拌しながらβ−メチルグリシジルメタク
リレート20部、スチレン40部、ジブチルマレエート20
部、イソブチルメタクリレート20部、アゾビスイソブチ
ロニトリル４部、ラウリルメルカプタン３部を加え、80
℃に昇温し、10時間懸濁重合させた後、水洗し乾燥して
軟化点105℃、分子量7200のビニル樹脂を得た。

このビニル樹脂100部に、デカンジカルボン酸15部、モ
ダフロー１部を加えて混合し、押出機にて溶融混練した
後、冷却し、粉砕して、平均粒径70μｍの本発明で用い
る熱硬化性樹脂組成物粉体（バインダーＢ）を得た。

参考例３（同上） キシレン70部、ｎ−ブチルアルコール30部を加え、100
℃に加熱し、そこへアクリル酸メチル33部、スチレン30
部、ブチルメタクリレート20部、β−ヒドロキシエチル
メタクリレート15部、メタクリル酸２部、チオグリコー
ル酸１部、アゾビスイソブチロニトリル３部、キユメン
ヒドロパーオキサイド２部を徐々に加え、同温度に10時
間保持して得られた溶液を減圧（50〜100mmHg）にて溶
剤を連続的に抜きながら200℃まで昇温し、軟化点114℃
のビニル樹脂を得た。

このビニル樹脂85部に、イソホロンジイソシアネート３
モルとトリメチロールプロパン１モルとの付加物をメタ
ノールでブロックしたブロックイソシアネート化合物15
部、酸化チタン50部、ジブチルチンオキサイド１部、モ
ダフロー１部、ニカノールLL（三菱ガス化学社製キシレ
ン樹脂）２部を添加し、スーパーミキサーにて混合し、
加熱ロールにて120℃で15分間溶融混練後、冷却して、
平均粒径120μｍの本発明で用いる熱硬化性樹脂組成物
粉末（バインダーＣ）を得た。

参考例４（ポリエステル樹脂粉末の製造） 2,2−ジ−（β−ヒドロキシプロポキシフエニル）プロ
パン743部、フマル酸232部およびハイドロキノン0.39部
を仕込み、窒素気流中、180〜210℃で反応し、酸価15、
融点118℃のポリエステル樹脂を得、これを粉砕して平
均粒径120μｍの比較対照用のポリエステル樹脂粉末
（バインダーＤ）を得た。

実施例１〜３および比較例１ 50mmの長さに切断したガラス繊維（チョップドストラン
ド）100部に第１表に示すバインダー12部を静電吹付に
より塗着した後、200℃で１分間加熱し、冷却ロールで
圧縮してチョップドストランドマットを得た。

このチョップドストランドマットの引張強度およびセメ
ント固化阻害の有無の評価結果を第１表に示す。

実施例４ Ｎ−メチロールアクリルアミドのブチルエーテル化物の
15部、メチルメタクリレートの30部、スチレンの40部お
よびジブチルフマレートの15部と、アゾビスイソブチロ
ニトリルの４部およびベンゾイルパーオキサイドの１部
とを、100℃に加熱した、トルエンの70部とｎ−ブタノ
ールの30部との混合物中へ、４時間に亘つて滴下し、滴
下終了後も、同温度で、10時間のあいだ保持して反応を
続行せしめたのち、180℃で、かつ、1mmHgなる条件で以
て、溶剤を留去せしめて、軟化点が110℃で、かつ、分
子量が7,000なる固形のビニル樹脂を得た。

次いで、これに、ｐ−トルエンスルホン酸の３部を、常
法により混合せしめ、しかるのち、常法により、それぞ
れ、押し出し機によつて、210℃で溶融混練せしめてか
ら、冷却し、粉砕せしめて、平均粒子径が120μｍな
る、熱硬化性樹脂組成物粉末を得た。以下、これをバイ
ンダーＥと略記する。

このバインダーを用いるように変更する以外は、実施例
１〜３ならびに比較例１と同様にして、目的とするチョ
ップドストランドマットを調製した。

以後も、実施例１〜３ならびに比較例１と同様にして、
諸性能の評価を行った処、実施例１〜３と同様の結果が
得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルコキシアルキル基含有ビニル樹脂、カ
   ルボキシル基・水酸基併有ビニル樹脂およびカルボキシ
   ル基・グリシジル基併有ビニル樹脂よりなる群から選ば
   れる、少なくとも１種の自己硬化型熱硬化性ビニル樹
   脂；あるいはグリシジル基含有ビニル樹脂、水酸基含有
   ビニル樹脂およびカルボキシル基含有ビニル樹脂よりな
   る群から選ばれる、少なくとも１種の架橋剤併用型熱硬
   化性ビニル樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂組成物粉末
   を、バインダーとして使用することを特徴とする、繊維
   マットの製造法。