JPS6136146A - ガラス繊維用サイジング剤 - 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】 本発明はセメントを補強するための耐アルカリ性ガラス
繊維用サイジング剤に関する。

ガラス繊維で補強されたセメン）（ＧＲＣ）は、普通の
セメント製品に比べ引張強さや曲げ強さや耐衝撃性等が
優れているため建築、土木、その他の分野に巾広い展開
が期待され、数々の応用例が発表されている。

然し、セメントは、水の存在で非常に強いアルカリ性を
示し、この中に混合されたガラス繊維は化学的な侵食を
受け、強度の低下などの現象を示し、普通のガラス繊維
では補強材料としての効果がなく、耐アルカリ性ガラス
繊維が開発された。

しかしながら、従来から市販されている耐アルカリ性ガ
ラス繊維では、ＧＲＣの経時的物性変化、すなわち強度
の低下がまだ大きく、利用者の要求を充分に満たすには
至っていない。

本発明者等はこの問題を解決すべく種々研究した結果、
のり化したでんぷんで耐アルカリ性ガラス繊維表面に皮
膜を形成することにより、セメント中のアルカリによる
耐アルカリ性ガラス繊維の劣化を大巾に抑制できること
を発見し、本発明に至った。

本発明はガラス繊維用サイジング剤によってセメント中
での耐アルカリ性ガラス繊維の強度の低下を大巾に抑制
させることを目的としてなされたものである。

すなわち１本発明はのり化でんぷんと水溶性樹脂または
樹脂エマルジョとシラン系カップリング剤と平滑柔軟剤
と酢酸を含有するガラス繊維用、特にセメントの補強に
用いる耐アルカリ性ガラス繊維用サイジング剤に関する
。

ここにおいて用いられるのり化でんぷんはサイジング剤
成分のうち皮膜形成成分をなすものである。本発明のサ
イソング剤において、のり化でんぷんは一般に固形分と
して約０．１〜１５重量％の濃度範囲で使用される。

なお水溶性樹脂または樹脂エマルジミンものり化でんぷ
んとともにサイソング剤成分のうち皮膜形成成分をなす
ものである。皮膜形成成分がのり化でんぷんのみでは混
合法（プレミックス法）や吹付法（スプレー法）でＧＲ
Ｃを成形する際に、ガラス繊維が開繊しやすいので、開
繊防止のためのり化でんぷんと併用するのである。そし
て樹脂としては水に溶解するか、乳化分散するものであ
れば熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもどちらも使用で
きる。本発明のサイジング剤において、上記樹脂は一般
に固形分として約１〜１５重量％の濃度範囲で使用され
る。

シラン系カップリング剤として用いられる有―シラン化
合物としては、γ−アミノゾロピルトリエトキシシラン
、β−アミノエチル−γ−アミノゾロピルトリエトキシ
シラン、γ−グリシドオキシゾロビルトリメトキシシラ
ン、β−カルボキシエチルトリエトキシシラン等が有効
である。これらの有機シラン系カップリング剤は従来の
サイジング剤と同様に約０．１〜２重量％、好ましくは
約０．６〜１重量％の濃度で使用される。

前記サイジング剤において、平滑柔軟剤はガラス繊維フ
ィラメントが相互摩耗によって傷つき、あるいは折れて
けば立つのを防ぐために用いられるもので、例えば流動
パラフィンとカチオン系柔軟剤の混合溶液を使用しうる
。この平滑柔軟剤は本発明のサイジング剤において約０
．１〜１重量％の濃度で一般に使用される。

酢ばは上記のカチオン系柔軟剤を水溶化させるために浮
化するものであって、一般にサイジング剤の全量を基準
にして約０．０５〜１５〜１重量％すなわちサイジング
剤溶液の−が３．５〜７．０になるように使用される。

さらに上記サイジング剤中には、静電防止剤、防腐剤等
が必要に応じて添加される。

上記の各成分からなる本発明のサイジング剤は常法に従
ってガラス繊維に適用することができる。

例えば、ブッシングから紡糸されつつあるガラス繊維フ
ィラメントにサイズアプリケータで適用する。付着量は
一般に０．２〜２重量％、好ましくは０．５〜１．５重
量％である。

サイジング処理されたガラス繊維は一般に紡糸集束され
たストランドを数十本引揃えた四−ピングとしてセメン
トに適用されるが、他の繊維形態を除外するものではな
い。

本発明のサイソング剤を適用した耐アルカリ性ガラス繊
維はどのような成形方法にも適用可能であり、例えば、
補強用繊維原料としてロービングを用いる直接吹付法の
場合、モルタル・スプレーガンとこれに装着したロービ
ングカッターを有する吹付装置を使用し、空気圧により
圧送されて来たモルタルスラリーを、型枠上に吹付ける
と同時に、ガラス繊維を所定の長さに切断しながら、モ
ルタルスラリーのスプレーパターンに重ねて吹付は成形
する。吹付後、脱泡ローラーを用い、脱泡及び型なじみ
を良くするように資−ラー掛けをする。約２４時間、養
生、硬化した後、型枠より外し、更に充分な養生、硬化
をし所望の製品を得る。

本発明のサイジング剤でサイジングされた耐アルカリ性
ガラス繊維は、特にＧＲＣの補強用繊維として用いられ
る。

かくして、前記ののり化でんぷんと水溶性樹脂または樹
脂エマルジョンを被膜形成成分として含む本発明のサイ
ジング剤はガラス繊維ストランドに対して優れた集束性
を示し、切断されたロービングに糸割れやフイラメンテ
ーションを実質的に発生させずにモルタルスラリーに配
合するこトカできるとともに、マトリックス中のセメン
トによる侵食に対し極めて優れた耐食性を有し、良好な
耐久性を持つＧＲＣの成形製品を与えることができる。

本発明のサイジング剤によって機械的強度保持率の優れ
たＧＲＣ成形製品が得られる理由は必ずしも明確ではな
いが、ガラス繊維ストランドに対して良好な集束性を示
し、切断されたロービングのストランドの一体性がよく
保持されること及びのり化でんぷんが一種の多塩基酸で
ありセメント中の水酸化カルシウムと反応して水に難溶
性の塩の皮膜を生成しガラス繊維を保饅するためであろ
うと考えられる。

次に、実施例によって本発明を更に説明する。

ただし、本発明がこれらの実施例によって限定されるも
のでないことは勿論である。

実施例 表１に示す本発明のガラス繊維用サイジング剤及び比較
サイジング剤を２００ホールのシツシングから紡糸され
つつある耐アルカリ性ガラス繊維フィラメントにサイズ
アプリケーターで付着量１．２〜１．６重量％程度にな
るように適用し、次いで直ちに１本のストランド（フィ
ラメント径１６μ）に集束してガラス繊維ケーキを得た
。これを１２０°Ｃ〜１６０℃で約１０時間乾燥した後
、約３Ｑｃｍの長さに切断した。

切断したストランドのまわりに図面に示すようにモルタ
ルブロックを形成したものを劣化促進試験用試料とした
。

まずガラス繊維ストランドの中央部約２ｃｍを除き硬化
剤を添加したエポキシ樹脂（シェル化学製エビコー）８
２８　）をコーティングするが、この樹脂被覆はブロッ
クの端から中へわずかに入りこむようにし、ブロック端
でストランドが損傷しないようにする。ブロック端でセ
メントと被覆樹脂が接着しないよう粘土で被っておく。

続いて上記の中央部に早強セメント：砂：水が３０：１
０：１７のモルタルからモルタルブロックを形成し、２
０℃、湿度１００％の条件で２４時間、養生、硬化させ
る。

このようにして得た試料を９０°Ｃの熱湯中に浸漬して
劣化促進試験を行い引張強さを測定した。

引張強さは試料長２９ｃｍ、引張速度２ｓｍ／ｍｉｎで
１０回測定し、平均値を求めた。

その結果を表２に示す。

表１　ガラス繊維用サイジング剤（固形分重量％）表２
　試験結果（引張強さり／１ｏｘ）表２から本発明のサ
イジング材を使用した耐アルカリ性ガラスの引張強さの
保持率が比較例に比べて極めて高く、劣化が大巾に抑制
されていることがわかる。

また本発明のサイジング剤Ｂ又はＣ又はＤでそれぞれサ
イジング処理された耐アルカリ性ガラス繊維ストランド
と比較サイジング剤Ｇでサイジング処理された耐アルカ
リ性ガラス繊維とをそれぞれカッターで１５１１１１の
長さに切断した。

得られたチョツプドストランドを９０℃の水酸化カルシ
ウム飽和水溶液中に２日間浸漬して劣化促進試験を行っ
た。

前６者はともに外観上全く変化がなく、重量減少が０．
５重量％であったのに対し、後者はチョツプドストラン
ドが開繊し、フィラメントが綿状にからまりあい、重量
減少も１．０重量％であった。

上述のように本発明のサイジング剤を適用した耐アルカ
リ性ガラス繊維は、従来のサイジング剤を適用した耐ア
ルカリ性ガラス繊維に比べてセメントによる侵食に対す
る耐久性が可成り向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は劣化促進試験用試料の模式断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　のり化でんぷんと水溶性樹脂または樹脂エマルジョン
   とシラン系カップリング剤と平滑柔軟剤と酢酸を含有す
   ることを特徴とするガラス繊維用サイジング剤。