JP2563826C - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野」 帯電防止性ガラス繊維束、帯電防止性ロービング、樹脂補強用繊維体並びにシ
ートモールディングコンパウンドの製造法に関する。 ［従来の技術］ ブッシングから引出したガラス繊維に集束剤を附与して所定本数集束して巻取
り、加熱乾燥することにより製造されたガラス繊維束（ストランド）は繊維補強 樹脂体（ＦＲＰ）を製造する際の樹脂補強用繊維体として広く用いられる。 又上記のストランドは引揃えてロービングとなし、或はそのまま、又は引揃え
た状態で切断してチョップドストランド（ＣＳ）となし、或はストランド又はＣ
Ｓを移動するコンベア上に堆積せしめてＣＳＭ（コンティニュアスストランドマ
ット）又はＣＭ（チョップドストランドマット）とした状態で補強繊維体として
使用される。 又ＣＳを移動するコンベア上に堆積せしめてなるマット状物にＭｇＯのような
増粘剤を含む不飽和ポリエステル樹脂のような熱硬化性樹脂を含浸させ、次いで
養生して樹脂粘度を上昇させてＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）と
なし、ＦＲＰの製造に使用される。 このようなガラス繊維束に切断等の加工を施す際、静電気が発生し、各種トラ
ブルを生ずることがあるので、これを防止する為集束剤に帯電防止剤を含有させ
る。 帯電防止剤としてはノニオン系、カチオン系、両性イオン系、アニオン系、或
は無機塩類が知られている。 ［発明が解決しようとする課題］ 従来技術は次のような問題点（解決すべき課題）を有する。 （１）充分な帯電防止効果を得るためには多量の帯電防止剤を使用する必要があ
る。 （２）多量の帯電防止剤を使用するとストランドを加熱乾燥する際ストランドが
着色し易い。 （３）集束剤中に含まれる被膜形成剤、カップリング剤、潤滑剤等と帯電防止剤
とが反応し、ストランドの性能が低下し易い。例えばフィラメントの剛性が低下
し、或は集束性が悪化し、ストランドがモノフィラメント状になり、このストラ
ンドを補強用繊維体として使用する際、樹脂の含浸性が不良となる。 特にＳＭＣを製造する場合、補強繊維体に含浸させる樹脂は増粘されているた
め樹脂の含浸不良が生じ易い。 （４）集束剤と帯電防止剤の反応による性能の低下は両者の組合せ如何によって
変化する。このため帯電防止剤による性能低下を少なくしようとすると、使用す る集束剤と帯電防止剤の種類が制限されてしまう。 本発明者は上記課題を解決する為検討を重ね、帯電防止剤を含まない集束剤を
附与集束し、次いで好ましくは乾燥してなるガラス繊維束の表面に帯電防止剤又
は帯電防止剤及び潤滑剤が被着せしめられている帯電防止性ガラス繊維束、又は
この繊維束を引揃えたロービングをＦＲＰ補強繊維として使用し、或は上記帯電
防止性ガラス繊維束を用いてシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）を製
造することにより好適な結果の得られることを見出し、特許出願を行なった。 本発明は、上記ガラス繊維束を補強繊維として使用して得られるＦＲＰ、又は
ＳＭＣを使用して得られるＦＲＰの耐水性を向上させる為、研究を重ねた結果に
基づく新たな提案である。 ［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成する為、本発明においては、帯電防止剤を溶液重量に対する固
形分量として０．０５〜２wt％含む集束剤を附与集束し、次いで乾燥してなるガ
ラス繊維束の表面に帯電防止剤又は帯電防止剤及び潤滑剤が被着せしめられ、30
〜100 ℃で再度乾燥されている帯電防止性ガラス繊維束、又はこの繊維束を引揃
えたロービングをＦＲＰ補強繊維として使用する。 又本発明においては、ブッシングから引出したガラス繊維に帯電防止剤を溶液
重量に対する固形分量として０．０５〜２wt％含む集束剤を附与し、次いで乾燥
したガラス繊維束表面に帯電防止剤又は帯電防止剤及び潤滑剤を被着せしめ、30
〜100 ℃で再度乾燥することにより樹脂補強用繊維体を製造する。 更に又本発明においては、ブッシングから引出したガラス繊維に帯電防止剤を
溶液重量に対する固形分量として０．０５〜２wt％含む集束剤を附与集束し、次
いで乾燥してなるガラス繊維束又はその引揃え物に帯電防止剤又は帯電防止剤及
び潤滑剤とを含む後処理液を塗布し、次いで30〜100 ℃で再度乾燥したガラス繊
維又はその引揃え物を切断し、移動するコンベア上に堆積せしめてマット状物と
なし、該マット状物に増粘剤を含む液状の熱硬化性樹脂を含浸させた後、養生す
ることによりＳＭＣを製造する。 次に本発明を更に具体的に説明する。 ブッシングから引出した直径３〜２５μ、好ましくは９〜１６μのガラス繊維 に集束剤を塗布し、３０〜５，０００本、好ましくは５０〜１，０００本程度集
束し、ストランドとする。 集束剤としては溶液重量に対する固形分量として０．０５〜２wt％程度の帯電
防止剤、１〜１５ｗｔ％程度の被膜形成剤、０．０１〜２ｗｔ％程度の潤滑剤、
０．０１〜５ｗｔ％程度のカップリング剤を含むものが好適に使用できる。 被膜形成剤としてはポリ酢酸ビニール等を、潤滑剤としてはノニオン系或はカ
チオン系界面活性剤又は油剤等を、カップリング剤としてはシランカップリング
剤等を用いるのが適当である。 ガラス繊維に対する集束剤の附与量は、固型分として０．３〜３ｗｔ％好まし
くは０．５〜２ｗｔ％とするのが適当である。 このように集束剤中に微量の帯電防止剤を含有せしめることにより、前述した
先願の効果を損なうことなく、しかも上記のストランドを補強繊維として使用し
て得られるＦＲＰ、或は上記ＳＭＣを使用して得られるＦＲＰの耐水性を向上せ
しめうることが見出された。 上述のストランドに帯電防止剤を被着せしめる。 被着の手段に特に限定はなく、帯電防止剤を含む後処理液をストランドに噴霧
し、或はロールコーターを用いて塗布しても良く、或は又ストランドをテンショ
ンバーの下面に接して張力を与えつつ移動せしめながら、テンションバーの上面
に本溶液を所定割合で、好ましくは定量ポンプを用いて供給し、後処理溶液をテ
ンションバーの下面に流下せしめストランドに後処理液を接触せしめて塗布する
ことによってストランドに帯電防止剤を被着させることもできる。 後処理液の塗布によって被着せしめる帯電防止剤の量は、ガラス繊維に対し０
．０１〜１ｗｔ％程度で充分効果をうることができる。 本発明においては、集束剤中に混入する帯電防止剤の量は微量であるので、集
束剤との関連において使用しうる帯電防止剤の種類が制限をうけることはなくア
ニオン系、ノニオン系、カチオン系、両性イオン系、無機塩類等各種のものが使
用できる。 又本発明においては後処理液中に潤滑剤を１〜３０ｗｔ％、好ましくは５〜１
５ｗｔ％程度含有させておくこともでき、ストランドの潤滑住を一層向上させ ることができる。 なお、潤滑剤としてはノニオン系或はカチオン系界面活性剤又は油剤が好適に
使用できる。 ストランドに対する本溶液の附与は、ストランド水中の水分が０．１ｗｔ％以
下の状態で行うのが好ましく、本発明の効果を一層向上させることができる。水
分を減少させる工業的手段としては加熱炉を用いた加熱乾燥、減圧乾燥を行うの
が好適である。 なおストランドに対する後処理液の附与は個々のストランドに対し別々に行う
こともできるが、多数のストランドを引揃えてロービングとなす際、多数のスト
ランドに同時に附与するのが実際的である。 後処理液を附与したストランド、或はロービングは、３０〜１００℃、好まし
くは５０〜８０℃において加熱乾燥するのが適当であり、リボナイゼーションを
向上させる効果を得ることができる。 上述の本発明ストランド或はロービングはそのまま、或は切断し、又は連続し
た状態でマット状物とし、或は製織して布状物となしてＦＲＰの補強用に好適に
用いることができる。 又本発明のストランド或はロービングの切断物（ＣＳ）を用いてＳＭＣを製造
することもできる。 ［作用］ 帯電防止剤の大部分をストランドの表面にのみ被着させることにより所望の帯
電防止効果をうるのに必要な帯電防止剤の使用量を減少させる。 又帯電防止剤を溶液重量に対する固形分量として０．０５〜２wt％含む集束剤
を附与してガラス繊維を集束してストランドとなし、次いでこのストランド表面
に帯電防止剤を被着させることにより、集束剤成分と帯電防止剤の反応を防止し
、ストランドの性能を向上させ、着色を防止し、更に又このストランドを使用し
て得られるＦＲＰ、又はこのストランドを使用して得られるＳＭＣの耐水性を向
上させる。 このようなストランドをＦＲＰ補強用として用いることにより樹脂の含浸性を
良好ならしめる。この効果はＳＭＣ製造の場合特に著しい。 帯電防止剤の被着をストランド乾燥後に行うことにより、上記効果を一層向上
させる。 又帯電防止剤と共に潤滑剤を附与することによりストランドの潤滑性を一層向
上させる。 更に又帯電防止剤附与後ストランドを加熱乾燥することによりリボナイゼーシ
ョンを向上させる。 ［実施例１］被膜形成剤としてポリ酢酸ビニールを８ｗｔ％、潤滑剤としてノニオン系界面活
性剤を０．５ｗｔ％、カップリング剤としてシランカップリング剤を０．２ｗｔ
％含むサイジング剤をガラス繊維に対し固型分として１．５ｗｔ％附与し、１４
０℃に１２ｈｒ加熱乾燥してストランドＩとした。 このストランドに帯電防止剤として 記帯電防止剤をストランドＩの表面に被着させ、ストランドIIを得た。 帯電防止剤の被着量はガラス繊維の０．０５ｗｔ％であった。 上記ストランドＩ、IIを用い、スタティックフォトメーターを使用し、印加電
圧８ＫＶ、温度２５℃、湿度５０％の条件で帯電圧、半減期を測定した結果を別
表に示す。 ストランドIIは集束性、切断時の分散不良を生ずることなく、液状熱硬化性樹
脂の含浸性も良好であり、着色を生ずることもなかった。 ［実施例２］ランドIII）について同様な測定を行った結果を別表に示す。 なお、ストランドIII の集束性其他の性質はストランドIIと同等であった。 ［比較例１］ 実施例１で得られた集束剤中に 被着量が実施例１と同一となるよう定めた）実施例１と同様にして得られたスト
ランドIVについて同様な測定を行った結果を別表に示す。 なお、このストランドIVは分散性、樹脂の含浸性がストランドＩ、IIに比して
不良であり、このストランドを用いて製造したＦＲＰ中に約５％の不良品が発生
した。 又このストランドIVは黄色に着色した。 ［実施例３］ 実施例１、２のストランドII、III を２．５ｃｍの長さに切断し、この切断物
を７５０ｇｒ／ｍ²の割合で堆積させたＣＳに、次の組成を有する樹脂組成物を
含浸させ、ガラス含有量２５ｗｔ％のＳＭＣを製造した。 不飽和ポリエステル樹脂 ７０重量部 低収縮剤 ３０重量部 炭酸カルシウム １５０重量部 ＴＢＰＢ ０．０２重量部 ステアリン酸亜鉛 ０．０５重量部 ＭｇＯ ０．０１重量部 樹脂の含浸性は良好であり、含浸不良に起因する不良品が発生することはなか
った。 ［比較例２］ 比較例１のストランドIVを用いて、実施例３と同様なＳＭＣを製造した。 樹脂の含浸性は不良で、不良品発生率は５％であった。 ［実施例４］ 実施例３のＳＭＣを用いて製造したＦＲＰを１００℃の水中に８日間放置した
場合、成形品表面のふくれが生じなかった。 ［比較例３］ 実施例４のストランドII、III に代え、被膜形成剤、潤滑剤、カップリング剤 の種類及び含有量はストランドII、III の製造に用いられた集束剤と同一である
が、帯電防止剤を全く含まない集束剤を使用して得られたストランドを用い、実
施例４と同様に試験を行った場合著しいふくれが生じた。 ［発明の効果］ 所定の性能を得るのに必要な帯電防止剤の使用量を減少し、帯電防止効果を高
める。 ストランドの集束性の低下、着色を防止し、樹脂の含浸性を高め、均質なＦＲ
Ｐ、ＳＭＣをうる。 又ＦＲＰの耐水性を向上させる。 帯電防止剤と集束剤の組合せ可能な範囲を拡大する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）帯電防止剤を溶液重量に対する固形分量として０．０５〜２wt％含む集束
   剤を附与集束し、次いで乾燥してなるガラス繊維束の表面に帯電防止剤が被着せ
   しめられ、30〜100 ℃で再度乾燥されていることを特徴とする帯電防止性ガラス
   繊維束。 （２）帯電防止剤を溶液重量に対する固形分量として０．０５〜２wt％含む集束
   剤を附与集束し、次いで乾燥してなるガラス繊維束の表面に帯電防止剤及び潤滑
   剤が被着せしめられ、30〜100 ℃で再度乾燥されていることを特徴とする帯電防
   止性ガラス繊維束。 （３）帯電防止剤は無機塩類、又はカチオン系、ノニオン系、アニオン系或は両
   性系の界面活性剤であることを特徴とする請求項１、又は２記載の帯電防止性ガ
   ラス繊維束。 （４）ガラス繊維束の表面に被着せしめた帯電防止剤の量はガラス繊維の０．０
   １〜１ｗｔ％であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の帯電防止性ガラ
   ス繊維束。 （５）集束剤は被膜形成剤、カップリング剤、又は潤滑剤を含むことを特徴とす
   る請求項１、２、３又は４記載の帯電防止性ガラス繊維束。 （６）集束剤の附与量はガラス繊維の０．３〜３ｗｔ％であることを特徴とする
   請求項１、２、３、４又は５記載の帯電防止性ガラス繊維束。 （７）潤滑剤はノニオン系或はカチオン系界面活性剤又は油剤であることを特徴
   とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の帯電防止性ガラス繊維束。 （８）ガラス繊維束の表面に被着せしめた潤滑剤の量はガラス繊維の０．０１〜
   １ｗｔ％であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の帯
   電防止性ガラス繊維束。 （９）請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の帯電防止性ガラス繊維束 の引揃え物よりなることを特徴とする帯電防止性ロービング。 （１０）ブッシングから引出したガラス繊維に帯電防止剤を溶液重量に対する固
   形分量として０．０５〜２wt％含む集束剤を附与し、次いで乾燥したガラス繊維
   束表面に帯電防止剤を被着せしめ、30〜100 ℃で再度乾燥することを特徴とする
   樹脂補強用繊維体の製造法。 （１１）ブッシングから引出したガラス繊維に帯電防止剤を溶液重量に対する固
   形分量として０．０５〜２wt％含む集束剤を附与集束し次いで乾燥してなるガラ
   ス繊維束又はその引揃え物に帯電防止剤を含む後処理液を塗布することによって
   帯電防止剤を被着し、次いで30〜100 ℃で再度乾燥することを特徴とする樹脂補
   強用繊維体の製造法。 （１２）後処理液被着前の乾燥を加熱下又は減圧下に行うことを特徴とする請求
   項１０又は１１記載の樹脂補強用繊維体の製造法。 （１３）帯電防止剤は無機塩類、又はカチオン系、ノニオン系、アニオン系或は
   両性系の界面活性剤であることを特徴とする請求項１０、１１又は１２記載の樹
   脂補強用繊維体の製造法。 （１４）ガラス繊維束の表面に被着せしめた帯電防止剤の量はガラス繊維の０．
   ０１〜１ｗｔ％であることを特徴とする請求項１１、１２又は１３記載の樹脂補
   強用繊維体の製造法。 （１５）集束剤は被膜形成剤、カップリング剤、又は潤滑剤を含むことを特徴と
   する請求項１１、１２、１３又は１４記載の樹脂補強用繊維体の製造法。 （１６）集束剤の附与量はガラス繊維の０．３〜３ｗｔ％であることを特徴とす
   る請求項１１、１２、１３、１４又は１５記載の樹脂補強用繊維体の製造法。 （１７）後処理液は潤滑剤をも含むことを特徴とする請求項１１、１２、１３、
   １４、１５又は１６記載の樹脂補強用繊維体の製造法。 （１８）潤滑剤はノニオン系或はカチオン系界面活性剤又は油剤であることを特
   徴とする請求項１７記載の樹脂補強用繊維体の製造法。 （１９）ブッシングから引出したガラス繊維に帯電防止剤を溶液重量に対する固
   形分量として０．０５〜２wt％含む集束剤を附与集束し次いで乾燥してなるガラ
   ス繊維束又は引揃え物に帯電防止剤又は帯電防止剤及び潤滑剤とを含む後処理液 を塗布し、次いで30〜100 ℃で再度乾燥したガラス繊維又はその引揃え物を切断
   し、移動するコンベア上に堆積せしめてマット状物となし、該マット状物に増粘
   剤を含む液状の熱硬化性樹脂を含浸させた後、養生することを特徴とするシート
   モールディングコンパウンドの製造法。 （２０）帯電防止剤は無機塩類、又はカチオン系、ノニオン系、アニオン系或は
   両性系の界面活性剤であることを特徴とする請求項１９記載のシートモールディ
   ングコンパウンドの製造法。 （２１）後処理液の塗布によりガラス繊維束の表面に被着せしめた帯電防止剤の
   量はガラス繊維の０．０１〜１ｗｔ％であることを特徴とする請求項１９又は２
   ０記載のシートモールディングコンパウンドの製造法。 （２２）集束剤は被膜形成剤、カップリング剤、又は潤滑剤を含むことを特徴と
   する請求項１９、２０又は２１記載のシートモールディングコンパウンドの製造
   法。 （２３）集束剤の附与量はガラス繊維の０．３〜３ｗｔ％であることを特徴とす
   る請求項１９、２０、２１又は２２記載のシートモールディングコンパウンドの
   製造法。 （２４）潤滑剤はノニオン系或はカチオン系界面活性剤又は油剤であることを特
   徴とする請求項１９、２０、２１、２２又は２３記載のシートモールディングコ
   ンパウンドの製造法。 （２５）後処理液の塗布によりガラス繊維束の表面に被着せしめた潤滑剤の量は
   ガラス繊維の０．０１〜１ｗｔ％であることを特徴とする請求項１９、２０、２
   １、２２、２３又は２４記載のシートモールディングコンパウンドの製造法。