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JPS62292658A - Water-based sizing agent for glass fiber - Google Patents

Water-based sizing agent for glass fiber

Info

Publication number
JPS62292658A
JPS62292658A JP61137029A JP13702986A JPS62292658A JP S62292658 A JPS62292658 A JP S62292658A JP 61137029 A JP61137029 A JP 61137029A JP 13702986 A JP13702986 A JP 13702986A JP S62292658 A JPS62292658 A JP S62292658A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
sizing agent
glycol
glass fiber
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61137029A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0737338B2 (en
Inventor
Yoshifumi Tamaki
淑文 玉木
Hisao Takegawa
竹川 久男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP61137029A priority Critical patent/JPH0737338B2/en
Publication of JPS62292658A publication Critical patent/JPS62292658A/en
Publication of JPH0737338B2 publication Critical patent/JPH0737338B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明はガラス繊維用水性サイズ剤に関し、詳しくは、
強い集束性を有ししかも200℃以上と高い成形温度に
於いても黄変のない外観良好な機械吻性に優れたガラス
繊維強化熱可塑性樹脂を与えられるガラス繊維用水性サ
イズ剤に関する。
[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an aqueous sizing agent for glass fibers, and in detail:
This invention relates to an aqueous sizing agent for glass fibers which can provide a glass fiber-reinforced thermoplastic resin which has strong cohesiveness, does not yellow even at high molding temperatures of 200° C. or higher, has a good appearance, and has excellent mechanical properties.

〈従来の技術〉 ガラス繊維の用途として、各種合成樹脂の強化材料があ
るが、近年ガラス繊維強化熱可塑性樹脂(F’RTP)
がその良好な成形性、2次加工性の面から注目されてき
ている。
<Conventional technology> Glass fibers are used as reinforcing materials for various synthetic resins, but in recent years glass fiber reinforced thermoplastic resins (F'RTP) have been used as reinforcing materials.
has been attracting attention due to its good moldability and secondary processability.

ところでガラス繊維は溶融したガラスを紡糸してフィラ
メントを形成せしめた後、それら数百本を束ねて1本の
ストランドとし、これを3〜6as+の長さに切断して
チョツプドストランドとするか、あるいは更にそれら数
十本を集めてロービングを形成せしめることにより得ら
れるが、ガラス繊維の製造時あるいは熱可塑性樹脂との
ブレンド時の摩擦によって生じる糸割れ、ケバ立ちを防
ぎ、フィラメントを保護するためにサイズ剤が用いられ
ている。したがってサイズ剤の主成分であるバインダー
にはガラスfJ!維ストランドを接着して保護する強い
集束性が要求される。
By the way, glass fibers are made by spinning molten glass to form filaments, then bundling several hundred filaments into one strand, which is then cut into lengths of 3 to 6 as+ to make chopped strands. Or, it can be obtained by gathering dozens of them to form a roving, but it is used to protect the filament by preventing yarn breakage and fuzzing caused by friction during manufacturing of glass fiber or blending with thermoplastic resin. Sizing agents are used in Therefore, the binder, which is the main component of the sizing agent, uses glass fJ! Strong cohesiveness is required to bond and protect the fiber strands.

このようなバインダーとしてはポリ酢酸ビニルがよく知
られているが、該樹脂は耐熱性が悪いため成形温度が2
00℃以上と高い例えば、d リアミド系樹脂(6−ナ
イロン、6.6−ナイロン等)に適用した場合、分解に
より着色し易く、又、マトリックスであるポリアミド系
樹脂との親和性が低い為、成型品の強電φ工低いと云う
欠点があった。
Polyvinyl acetate is well known as such a binder, but this resin has poor heat resistance, so the molding temperature is 2.
For example, when applied to d-lyamide resins (6-nylon, 6.6-nylon, etc.) at temperatures as high as 00°C or higher, they tend to be colored due to decomposition and have low affinity with the matrix polyamide resin. The drawback was that the high-power φ machining of the molded product was low.

そこで近年、ポリアミド系樹脂をマトリックスとする場
合に有効なバインダーとしてポリウレタン水分散体の使
用が検討されている。ポリウレタン水分散体は、その優
れた機械的性質からバインダーとしての集束性が高く、
又、組成的に先のポリアミド系樹脂を含め各種成形用熱
可塑性樹脂に対する親和性も良好であるため、これを用
いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂は強度が高いという特
徴がある。
Therefore, in recent years, the use of polyurethane aqueous dispersions as an effective binder when a polyamide resin is used as a matrix has been studied. Polyurethane water dispersion has high cohesiveness as a binder due to its excellent mechanical properties.
In addition, since it has a good compositional affinity for various molding thermoplastic resins including the aforementioned polyamide resin, glass fiber-reinforced thermoplastic resins using this resin are characterized by high strength.

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来の芳香族イソシアネートを使用した
ポリウレタン水分散体では押出成形あるいは射出成形等
の高温成形時(成形温度が200℃以上)に黄変し、成
形品の外観上好ましくないという問題が依然残されてい
た。
<Problems to be Solved by the Invention> However, conventional aqueous polyurethane dispersions using aromatic isocyanates turn yellow during high-temperature molding such as extrusion molding or injection molding (molding temperature is 200°C or higher), and molded products The problem of unfavorable appearance still remained.

かかる問題点の解決のために芳香族イソシアネートに替
えて脂肪族あるいは脂環族イソシアネートの使用も試み
られたが、若干黄変の改良は認められるものの、特に淡
色系の成形品については未だ充分満足しうる外観色調は
得られていないのが現状である。
In order to solve this problem, attempts have been made to use aliphatic or alicyclic isocyanates instead of aromatic isocyanates, but although some improvement in yellowing has been observed, the results are still sufficiently satisfactory, especially for light-colored molded products. At present, it is not possible to obtain a suitable external color tone.

く問題点を解決するための手段〉 本発明者らはガラス繊維用水性サイズ剤に関し。Means to solve problems〉 The present inventors relate to an aqueous sizing agent for glass fibers.

特に成形温度が200℃以上と高い各種熱可塑性樹脂を
強化する場合でもガラス繊維の集束性に優れ、かつ高温
成形時の黄変も無い、外観色調および機械的物性に優れ
たFRTPが得られるガラス繊維用水性サイズ剤につい
て鋭意研究した結果、脂環族および/又は脂肪族イソシ
アネートのイソシアネート成分とヒドラジン類、ジヒド
ラジド類、セミカルバノド類から選ばれた少くとも1 
tjiの化合物の鎖伸長剤とを組み合わせて得られたポ
リウレタン水分散体を・9インダーとして使用すること
により上記した性能が膚だされることを見い出し、本発
明を完成するに到った。
Especially when reinforcing various thermoplastic resins with high molding temperatures of 200°C or higher, this glass has excellent glass fiber cohesiveness, does not yellow during high-temperature molding, and provides FRTP with excellent external color tone and mechanical properties. As a result of intensive research on aqueous sizing agents for textiles, we found that the isocyanate component of alicyclic and/or aliphatic isocyanates and at least one selected from hydrazines, dihydrazides, and semicarbanides.
The present inventors have discovered that the above-mentioned performance can be demonstrated by using an aqueous polyurethane dispersion obtained by combining a compound of .tji with a chain extender as a .9 inder, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、(A)ポリオール成分、(B)脂環族
および/又は脂肪族イソシアネートのイソシアネート成
分及び(Qヒドラジン類、ジヒドラジド類、セミカルバ
ノド類から選ばれた少くともlfiの化合物の鎖伸長剤
から得られるぼりウレタン水分散体をバインダーとして
含有するガラスfJ1.m用水性サイズ剤を提供するも
のである。
That is, the present invention provides chain elongation of (A) a polyol component, (B) an isocyanate component of an alicyclic and/or aliphatic isocyanate, and (Q) a compound of at least lfi selected from hydrazines, dihydrazides, and semicarbanides. The purpose of the present invention is to provide an aqueous sizing agent for glass fJ1.m containing an aqueous urethane dispersion obtained from a urethane agent as a binder.

ポリウレタン水分散体の製造に用いられるポリオール成
分(〜とじては通常のポリウレタンの合成に利用される
全ての原料が使用可能であり、例えば分子−[200〜
10,000好ましくは3oO〜5000のポリエステ
ル、?リエーテル、ポリヵー〆ネート、ポリエステルア
ミド、ポリアセタール。
For the polyol component used in the production of the polyurethane aqueous dispersion (~), all raw materials used in the synthesis of ordinary polyurethane can be used, for example, molecules -[200~
10,000, preferably 3oO to 5000 polyester, ? Liether, polycarbonate, polyester amide, polyacetal.

ポリチオエーテル、ポリブタジェングリコール等が挙げ
られる。
Examples include polythioether and polybutadiene glycol.

ポリオール成分として代表的なポリエステル、ポリエー
テルについて以下に詳しく述べると、ポリエステルとし
ては、エチレングリコール、グミピレングリコール、1
.3−7’ロI4ンジオール、1.4−ブタンジオール
、1.5−−eンタンジオール、1.6−ヘキサンジオ
ール、ネオーe/チルグリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール(MW300〜6000)
、ジエチレングリコール、トリフロピレンゲリコール、
1.4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキ
サンジメタツール、ビスフェノールA、ハイドロキノン
及びそれらのアルキレンオキシド付加体、グリセリン、
トリメチロールエタン、トリメチロールエタン、ペンタ
エリスリトール、ソルビトール等のジオールもしくはポ
リオール成分とコハク酸。
Typical polyesters and polyethers as polyol components will be described in detail below. Polyesters include ethylene glycol, gummy pyrene glycol,
.. 3-7'-entanediol, 1,4-butanediol, 1.5-e-entanediol, 1.6-hexanediol, neo-e/tyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol ( MW300-6000)
, diethylene glycol, triflopyrene gellicol,
1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexane dimetatool, bisphenol A, hydroquinone and their alkylene oxide adducts, glycerin,
A diol or polyol component such as trimethylolethane, trimethylolethane, pentaerythritol, sorbitol, etc. and succinic acid.

アジピン酸、アゼライン酸、セパ7ン酸、ドrカンジカ
ルざン酸、無水マレイン酸、7マル酸、1.3−シクロ
ペンタンジカルボン酸、1.4−シクロヘキサンジカル
メン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1.
4−ナフタレンジカルボン酸、2.5−す7タレンジカ
ル♂ン酸、2.6−ナノタレンジカルメン酸、ナフタル
酸、ピフェニルソカルメン酸、1.2−ビス(フェノギ
シ)エタン−pIP’−ジカルボン酸、トリメリット酸
、ピロメリット酸及びこれらジカルボン酸もしくはポリ
カルゲン酸の無水物あるいはエステル形成性誘導体;p
−ヒドロキシ安息香酸、p−(2−ヒドロキシエトキシ
)安息香酸及びこれらヒドロキシ力ル〆ン酸のエステル
形成性誘導体等の酸成分とから脱水縮合反応によって得
られるポリエステルの他、C−カプロラクトン等の環状
エステル化合物の開環重合反応によって得られるポリエ
ステル及びこれらの共重合ポリエステルが挙げられる。
Adipic acid, azelaic acid, sepa-hexanoic acid, doricandicarzanic acid, maleic anhydride, hexamaric acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarmenic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, Phthalic acid, 1.
4-naphthalene dicarboxylic acid, 2.5-s7tale dicarboxylic acid, 2.6-nanotale dicarmenic acid, naphthalic acid, piphenylsocarmenic acid, 1,2-bis(phenogyshi)ethane-pIP'-dicarboxylic acid , trimellitic acid, pyromellitic acid, and anhydrides or ester-forming derivatives of these dicarboxylic acids or polycargenic acids; p
- In addition to polyesters obtained by dehydration condensation reaction with acid components such as hydroxybenzoic acid, p-(2-hydroxyethoxy)benzoic acid, and ester-forming derivatives of these hydroxyl phosphoric acids, cyclic polyesters such as C-caprolactone Examples thereof include polyesters obtained by ring-opening polymerization reaction of ester compounds and copolyesters thereof.

ポリエーテルとしては、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレンクリコール、1!2−プロ
ピレングリコール、トリメチレングリコール、ll3−
ブチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキ
サメチレンクリコール、デカメチレングリコール、グリ
セリン、ソルビトール、1苅、アコニット酸、トリメリ
ット酸、ヘミメリット酸、燐酸、エチレンノアミン、グ
ロピレンノアミン、ジエチレントリアミン、トリイソグ
ロノ9ノールアミン、ピロガロール、ジヒドロ安息香酸
、ヒドロキシフタール酸、1*213−グロノクントリ
チオールなどの如き活性水素原子を少なくとも2個有す
る化合物の1櫨またはそれ以上を開始剤としてエチレン
オキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイ
ド、スチレンオ中サイド。
Examples of polyether include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1!2-propylene glycol, trimethylene glycol, ll3-
Butylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, decamethylene glycol, glycerin, sorbitol, aconitic acid, trimellitic acid, hemimellitic acid, phosphoric acid, ethylenenoamine, glopylenenoamine, diethylenetriamine, triisoglono9olamine , pyrogallol, dihydrobenzoic acid, hydroxyphthalic acid, 1*213-gulonocuntrithiol, etc., using as an initiator one or more compounds having at least two active hydrogen atoms, such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene. Oxide, styrene medium side.

エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン、シクロヘキ
シレン、などのモノマーの1mまたはそれ以上を常法に
よシ付加重合したものが挙げられる。
Examples include monomers such as epichlorohydrin, tetrahydrofuran, cyclohexylene, etc., obtained by cycloaddition polymerization of 1 m or more of monomers by a conventional method.

イソシアネート成分CB)は、脂環族および/又は脂肪
族イソシアネートであることが必須であシ。
Isocyanate component CB) is essentially a cycloaliphatic and/or aliphatic isocyanate.

例えばテトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、トリメチルへキサメチ!レンジイ
ソシアネート、リジンツイソシアネート、インホロンノ
イソシアネート、1,3−シクロベンチレンジイソシア
ネート、1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、
l、4−シクロヘキシレンジイソシア不一ト、1,3−
ノ(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、l、4−
ノ(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、4.4’
−ノンクロヘキシルメタンジイソシアネート等およびこ
れらのトリマー化合物等が挙げられる。、成形品の強度
を高くする為には、特に脂環族イソシアネートの使用が
好ましい。
For example, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethyl hexamethylene! Diisocyanate, lysine diisocyanate, inphoronoisocyanate, 1,3-cyclobenzeni diisocyanate, 1,3-cyclohexylene diisocyanate,
l, 4-cyclohexylene diisocyanate, 1,3-
No(isocyanatomethyl)cyclohexane, l, 4-
(isocyanatomethyl)cyclohexane, 4.4'
-non-chlorohexylmethane diisocyanate and trimer compounds thereof. In order to increase the strength of the molded product, it is particularly preferable to use alicyclic isocyanate.

又、鎖伸長剤(qとしては1例えばヒドラノン。Also, a chain extender (q is 1, such as hydranone).

NJ−ツメチルヒドラジン、1.6−へキサメチレンビ
スヒドラゾン等のヒドラジン類;アジピン酸ゾヒドラジ
ド、グルタル酸ノヒドラゾド、セバシン岐ゾヒドラゾド
、イソフタル酸ゾヒドラゾド等のソヒドラジド類;β−
セミーカルバノドノロピオン酸ヒドラジド、3−セミカ
ルバノド−ゾロピル−カルバジン酸エステル、セミ−カ
ルバジド−3−セミ−カルバジドメチル−3,5,5−
トリメチルシクロヘキサン等のセミカルバシト類から選
ばれた少くとも1種の化合物を使用することが必須であ
る。廉価であること、取扱いの容易さ、物性上の受力さ
から、出来ればヒドラノン類、ゾヒドラノド類、好適に
はヒドラゾン類の使用が望ましく1゜ ポリウレタン水分散体の製造において、前記した#f定
の鎖伸長剤(qのほか、場合によっては他の鎖伸長剤(
11を使用することが出来る。かかる鎖伸長剤としては
グリコールもしくはポリオール、例エバエチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、
l、4−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、
ネオペンチルグリコール、クリセリン、トリメチロール
エタン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール
、ソルビトール等が挙げられる@ ポリウレタン水分散体は従来公知のい〃為なる方法によ
っても製造が可能であり、例えば■ 反応の完結したポ
リマー又は末端インシアネ−)基t−ブロック剤(オキ
シム、アルコール、フェノール、メルカプタン、C−カ
プロラクトン、重亜硫酸ノーダ等の活性水系含有化合物
)でブロックしたポリマーを乳化剤と機械的n断力を用
いて強制的に水中に分散する方法。
Hydrazines such as NJ-trimethylhydrazine and 1,6-hexamethylenebishydrazine; Sohydrazides such as adipic acid zohydrazide, glutaric acid nohydrazode, sebacin-branched zohydrazode, and isophthalic acid zohydrazode; β-
Semi-carbanodonoropionic acid hydrazide, 3-semicarbanodo-zolopyl-carbazate, semi-carbazido-3-semi-carbazidomethyl-3,5,5-
It is essential to use at least one compound selected from semicarbacites such as trimethylcyclohexane. It is desirable to use hydranones, zohydranodes, and preferably hydrazones because they are inexpensive, easy to handle, and have good physical properties. In addition to chain extender (q), in some cases other chain extenders (
11 can be used. Such chain extenders include glycols or polyols, such as evaporated ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol,
l, 4-butanediol, hexamethylene glycol,
Examples include neopentyl glycol, chrycerin, trimethylolethane, trimethylolethane, pentaerythritol, sorbitol, etc. Polyurethane aqueous dispersions can also be produced by any conventionally known method, for example: Polymers or polymers blocked with t-blocking agents (active water-based compounds such as oximes, alcohols, phenols, mercaptans, C-caprolactone, bisulfite, etc.) are forced using emulsifiers and mechanical shearing force. method of dispersing in water.

■ 末端イソシアネート基をもつウレタンプレポリマー
を乳化剤と機械的剪断力により強制的に水中に分散させ
た後、水中で鎖伸長剤と反応させ高分子量化を行なう方
法。
■ A method in which a urethane prepolymer with terminal isocyanate groups is forcibly dispersed in water using an emulsifier and mechanical shearing force, and then reacted with a chain extender in water to increase the molecular weight.

■ ポリウレタンポリマーの’JjJId又は末端にス
ルホン酸基、アミン基、カルメキシル基等のイオン性基
を尋人することにより親水性を付与し自己乳化により水
中に分散又は溶解する方法。
(2) A method in which hydrophilicity is imparted by attaching an ionic group such as a sulfonic acid group, amine group, or carmexyl group to the 'JjJId or end of a polyurethane polymer, and the polymer is dispersed or dissolved in water by self-emulsification.

■ ポリウレタンの主原料のポリオールとしてポリエチ
レングリコールあるいはモノアルコキシポリエチレング
リコールの如き水溶性ポリオールを使用し水に可溶なポ
リウレタン樹脂とし水中に分散又は溶解する方法。
(2) A method in which a water-soluble polyol such as polyethylene glycol or monoalkoxy polyethylene glycol is used as the main raw material polyol for polyurethane, and the polyurethane resin is dispersed or dissolved in water.

等およびこれらを組み合わせた方法が挙げられる。etc., and methods that combine these methods.

得られたポリウレタン水分散体は更にカップリング剤、
潤滑剤、およびその他の助剤を添加し、水性サイズ剤と
して実用に供される。そのため、これら添加剤との相溶
安定性の点からポリウレタン水分散体は、■、■もしく
は■の方法により得られる、実質的に系内が非イオン性
を示すポリウレタン水分散体であることが好ましい。特
に好ましくはポリウレタンの分子量を高分子量化できる
■の製造法である。具体的には、前記した(A)ポリオ
ール成分、(B)脂環族および/又は脂肪族イソシアネ
ートのイソシアネート成分及び必要に応じてρ)他の鎖
伸長剤を活性水素に対してイソシアネートが過剰になる
ような割合にて反応させた末端イソシアネート基を有す
る分子量500〜10000好ましくは800〜5oo
oのプレポリマーとした後。
The obtained polyurethane aqueous dispersion is further treated with a coupling agent,
It is used as a water-based sizing agent by adding lubricants and other auxiliary agents. Therefore, from the viewpoint of compatibility with these additives, the aqueous polyurethane dispersion should be a polyurethane aqueous dispersion that is substantially nonionic in the system and can be obtained by the method ①, ② or ②. preferable. Particularly preferred is the manufacturing method (2) which allows the molecular weight of polyurethane to be increased. Specifically, the above-mentioned (A) polyol component, (B) isocyanate component of alicyclic and/or aliphatic isocyanate, and optionally ρ) other chain extenders are used in an amount in which the isocyanate is in excess relative to the active hydrogen. A molecular weight of 500 to 10,000, preferably 800 to 50, having a terminal isocyanate group reacted in a proportion such that
After making it into a prepolymer of o.

このプレポリマーを乳化剤水溶液と共に機械的剪断力を
用いて強制的に乳化分散させ、更に(qヒドラジン類、
ジヒドラジド類、セミカルバノド類から選ばれた少くと
も1種の化合物の鎖伸長剤にて水中で鎖伸長反応を行な
わせしめ、分子[5000以上好ましくは分子量100
00〜1000000の高分子量−リウレタンの水分散
体とする方法である。
This prepolymer is forcibly emulsified and dispersed together with an emulsifier aqueous solution using mechanical shearing force, and further (qhydrazines,
A chain extension reaction is carried out in water using a chain extension agent of at least one compound selected from dihydrazides and semicarbanides, and the molecular weight is 5000 or more, preferably 100.
This is a method of preparing an aqueous dispersion of high molecular weight urethane having a molecular weight of 00 to 1,000,000.

上記した方法におけるプレポリマー化反応は、無溶剤も
しくは溶剤の存在下で行なうことができ、かかる溶剤と
しては例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロ
ヘキサノ/等のケトン類。
The prepolymerization reaction in the above method can be carried out without a solvent or in the presence of a solvent, and such solvents include, for example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexano.

テトラヒドロフラン、ノオキサン等のエーテル類、酢酸
エチル等ノエステル類、n−へブタン、n−ヘキサン、
シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭
化水翼類、トリクロロエタン、ノクロロメタン等の塩素
化炭化木葉類等が挙げられる。
Ethers such as tetrahydrofuran and nooxane, noesters such as ethyl acetate, n-hebutane, n-hexane,
Examples include hydrocarbonized water wings such as cyclohexane, benzene, toluene, and xylene, and chlorinated carbonized leaves such as trichloroethane and nochloromethane.

また、上記グレ/IJマーの乳化分散のために用いられ
る乳化剤としては、市販の乳化剤、特にノニオン系乳化
剤が使用でき、例えばポリオキシエチレンアルギルエー
テル、ポリオキシエチレンアリルエーテル、ポリオキシ
エチレン・ポリオキシプロピレングリコール等が挙げら
れる。
Furthermore, as the emulsifier used for emulsifying and dispersing the above-mentioned GLE/IJmer, commercially available emulsifiers, especially nonionic emulsifiers, can be used, such as polyoxyethylene argyl ether, polyoxyethylene allyl ether, polyoxyethylene polyoxy Examples include propylene glycol.

本発明の水性サイズ剤には上記ポリウレタン水分散体の
他にカップリング剤、潤滑剤、その他の助剤が配合され
、実用に供される。
The aqueous sizing agent of the present invention contains a coupling agent, a lubricant, and other auxiliary agents in addition to the polyurethane aqueous dispersion, and is put to practical use.

カップリング剤は従来公知のものであって、例えば、γ
−グリシドオキシグロビルトリメトキシシラン、γ−ク
ロロプロピルトリメトキシシラン、r−メルカプトグロ
ビルトリメトキシシラン、γ−アミノグロピルトリメト
キシシラン、r−アミノ760ピルトリエトキシシラン
、N−β−アミノエチル−γ−アミノノロピルトリメト
キシシラン。
Coupling agents are conventionally known ones, such as γ
-glycidoxyglobiltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, r-mercaptoglobiltrimethoxysilane, γ-aminoglopyltrimethoxysilane, r-amino 760 pyltriethoxysilane, N-β-amino Ethyl-γ-aminonoropyltrimethoxysilane.

N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、ビスーβ−ヒドロキシエチル
ーγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、r−ウレイ
ドプロピルトリエトキシシラン、等の有機シラン化合物
が挙げられる。
N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, bis-β-hydroxyethyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, r-ureidopropyltriethoxy Examples include organic silane compounds such as silane.

その中でもγ−アミノグロピルトリエトキシシラン、N
−β−アミノエチル−γ−アミノグロピルトリエトキシ
シラン等のアミン官能基をもつ有機シラン系カップリン
グ剤が好ましい。
Among them, γ-aminoglopyltriethoxysilane, N
An organosilane coupling agent having an amine functional group such as -β-aminoethyl-γ-aminoglopyltriethoxysilane is preferred.

潤滑剤としては、例えば、ペラルゴン酸トリエチレンテ
トラミンのようなポリアミンと直鎖脂肪酸との縮合物な
どの常用のカチオン系潤滑剤が挙げられる。
Examples of the lubricant include conventional cationic lubricants such as a condensate of a polyamine such as triethylenetetramine pelargonate and a straight chain fatty acid.

本発明の水性サイズ剤を調整するには、前記ポリウレタ
ン水分数体/カップリング剤/詞滑剤を一般に固形分と
して、それぞれ1〜2010.1〜57o、o、HN3
(重量%)、好ましくは3〜1010.2〜210.0
5〜l (重fチ)の割合で配合され、実用に供される
To prepare the aqueous sizing agent of the present invention, the solid content of the polyurethane water component/coupling agent/lubricant is generally 1 to 2010.1 to 57 o, HN3, respectively.
(wt%), preferably 3-1010.2-210.0
It is blended at a ratio of 5 to 1 (heavy) and put into practical use.

必要に応じて上記水性サイズ剤にトリエタノールアミン
のアルキルあるいはアリルスルホン酸塩もしくは硫酸塩
等の帯電防止剤等の助剤も含有することができる。
If necessary, the aqueous sizing agent may also contain auxiliary agents such as antistatic agents such as alkyl or allyl sulfonates or sulfates of triethanolamine.

尚、本発明のガラス繊維用水性サイズ剤には、本発明の
効果を損わない範囲において、従来公知のポリ酢酸ビニ
ル共重合体エマルノ1ン、エポキシ樹脂エマルノ1ン、
ポリエステル水分散体等のバインダーを併用することも
できる。
The aqueous sizing agent for glass fibers of the present invention may contain conventionally known polyvinyl acetate copolymer Emulno 1, epoxy resin Emulno 1, within a range that does not impair the effects of the present invention.
A binder such as a polyester aqueous dispersion can also be used in combination.

上記の各成分からなる本発明のガラス繊維用水性サイズ
剤は常法に従ってガラス繊維に適用される。例えば、溶
融ガラスをブッシングから紡糸してガラス繊維フィラメ
ントを作成する場合にサイズアプリケーターにより適用
することができる。
The aqueous sizing agent for glass fibers of the present invention comprising the above-mentioned components is applied to glass fibers according to a conventional method. For example, it can be applied by a size applicator when spinning molten glass from a bushing to create glass fiber filaments.

ガラス、線維上に付着されるサイズ剤の量は固形分換算
でガラス繊維に対して0.2〜2. O重Jtチである
ことが好適である。
The amount of sizing agent deposited on the glass and fibers is 0.2 to 2.0% relative to the glass fibers in terms of solid content. It is preferable that it is O-heavy and Jt-chi.

く効果〉 本発明によシ得られるガラス、鐵碓用水性サイズ剤はガ
ラス繊維ストランドに対して優れた集束性全示し、チョ
ツプドストランドに糸割れや毛羽立ち等を発生させるこ
となく熱可塑性樹脂に混線させることができるとともに
、かかるガラスJXmを200℃以上の成形温度を必要
とする熱可塑性樹脂に適用した場合には高温成形時のバ
インダーの分解、変質による黄変も無く、又、マトリッ
クスの熱可塑性樹脂に対して極めて優れた親和性及び相
溶性を有するため、極めて良好な外観色調並びに強度特
性をもつガラス繊維強化熱可塑性樹脂(FRTP )成
形品を与えることが可能となりた。
Effects> The aqueous sizing agent for glass and steel obtained by the present invention exhibits excellent convergence properties for glass fiber strands, and can be used to bind thermoplastic resins without causing yarn breakage or fuzzing in chopped strands. In addition, when this glass JXm is applied to thermoplastic resins that require a molding temperature of 200°C or higher, there is no yellowing due to decomposition or deterioration of the binder during high-temperature molding, and there is no yellowing of the matrix. Because it has extremely excellent affinity and compatibility with thermoplastic resins, it has become possible to provide glass fiber reinforced thermoplastic resin (FRTP) molded products with extremely good external color tone and strength properties.

〈実施例〉 以下、実施例によシ本発明を更に説明するが、本発明は
、これに限定されるものではない。ただし例中の部及び
チはすべて重量基準である。
<Examples> The present invention will be further explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. However, all parts and parts in the examples are based on weight.

実施例1 平均分子量1000のポリゾロピレングリコール5フ4
部とエチレングリコール26部に攪拌しながら4,4′
−ノンクロヘキシルメタンゾイソンアネ−)416部t
″加え、70℃で3時間反応させてイソシアネー ト含
有率4.9チのプレポリマーを得た。次に上記プレポリ
マ−1004に対して40部のトルエンt−加えて得ら
れたブレポリマー溶液に分子量約16000のポリオキ
シエチレン・ポリオキシプロピレングリコール(ポリオ
キシエチレン含有率約80]i量チ、ポリオキシプロピ
レンの分子量3250)6部を含む水溶液75部を加え
Example 1 Polyzolopylene glycol 5F4 with an average molecular weight of 1000
and 26 parts of ethylene glycol while stirring.
-Non-chlorohexylmethanezoisoneane-) 416 parts t
'' and reacted at 70°C for 3 hours to obtain a prepolymer with an isocyanate content of 4.9%.Next, 40 parts of toluene was added to the above prepolymer 1004, and the resulting brepolymer solution was Added 75 parts of an aqueous solution containing 6 parts of polyoxyethylene/polyoxypropylene glycol having a molecular weight of about 16,000 (polyoxyethylene content: about 80%, molecular weight of polyoxypropylene: 3,250).

攪拌機で激しく攪拌してプレポリマーの乳化分散物ヲ得
、ライで100チ水和ヒドラゾン2.98に含む水溶液
55部を攪拌しながら加えて鎖伸長反応を行ない、固形
分40%のポリウレタン水分散体−CI)を得た。
Stir vigorously with a stirrer to obtain an emulsified dispersion of prepolymer, and add 55 parts of an aqueous solution containing 2.98 g of 100 hydrated hydrazone with stirring to perform a chain extension reaction to obtain a polyurethane aqueous dispersion with a solid content of 40%. body-CI) was obtained.

この水分散体(I)’を用いて下記組成の水性サイズ剤
を調整した。
Using this aqueous dispersion (I)', an aqueous sizing agent having the following composition was prepared.

ポリウレタン水分散体−(■)(固形分40%)   
  10 部r−アミノプロピルトリエトキシシラン 
      0.81シラゾール85A(ICI社製潤
滑剤)         0.11水        
                   89.l#上
記水性サイズ剤をガラス繊維フィラメントに付着i 0
.5 %となるように適用して130℃で10時間乾燥
し、6jElKのチョツプドストランドを作成した。得
られたチョツプドストランドをガラス繊維含有率が30
%になるように一般成形用6−ナイロン樹脂ペレットと
混合し、押出機で混線、押出、切断してガラス繊維含有
ペレットを得た。
Polyurethane water dispersion - (■) (solid content 40%)
10 parts r-aminopropyltriethoxysilane
0.81 Silazole 85A (ICI lubricant) 0.11 Water
89. l# Attach the above aqueous sizing agent to the glass fiber filament i 0
.. 5% and dried at 130° C. for 10 hours to create chopped strands of 6jElK. The resulting chopped strands have a glass fiber content of 30
% with 6-nylon resin pellets for general molding, mixed with an extruder, extruded, and cut to obtain glass fiber-containing pellets.

この4レツトから射出成形機により試験片を作成しその
色調をカラーマシン(日本電色工業(犬製)で測定した
。ガラス繊維非強化6−ナイロン樹脂との色差で判定し
、更にASTM−D−638及びD−256に基づく引
張シ及び衝撃試験を行なった。
A test piece was made from these 4 pieces using an injection molding machine, and its color tone was measured using a color machine (Nippon Denshoku Kogyo (Inu)). Judgment was made based on the color difference with non-glass fiber reinforced 6-nylon resin, and further ASTM-D Tensile and impact tests were conducted based on -638 and D-256.

実施例2 平均分子[2000のブチレンアジ4−ドーリエステル
476部、1.4−ブタンジオール24部、インホロン
ジイソシアネート222部、100%水利ヒドラジン2
4.8部から実施例1と同様にして固形分40%のポリ
ウレタン水分散体−(It)を得、以後実施例1と同様
の方法でガラス繊維強化6−ナイロン樹脂の試験片を作
成し、色調、引張り及び衝撃強度を評価した。
Example 2 Average molecular weight [2000 butylene adi-4-doriester 476 parts, 1,4-butanediol 24 parts, inphorone diisocyanate 222 parts, 100% water-containing hydrazine 2
Polyurethane aqueous dispersion (It) with a solid content of 40% was obtained from 4.8 parts in the same manner as in Example 1, and thereafter test pieces of glass fiber reinforced 6-nylon resin were prepared in the same manner as in Example 1. , color, tensile and impact strength were evaluated.

比較例1 実施例1の水利ヒドラノンの代わりにエチレンジアミン
を使用する以外は同様に反応を行なって得たポリウレタ
ン水分散液−(1)を用いて実施例1と同様の方法でガ
ラス1維強化6−ナイロン樹脂の試験片2作成し、色調
、強度を評価した。
Comparative Example 1 Glass 1 fiber reinforced 6 was produced in the same manner as in Example 1 using polyurethane aqueous dispersion (1) obtained by carrying out the same reaction except that ethylene diamine was used instead of hydranone in Example 1. - Two test pieces of nylon resin were prepared, and the color tone and strength were evaluated.

比較例2 実施例1の4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネートの代わりにトリレンジイソシアネートを使用する
以外は同様に反応を行なって得たポリウレタン水分散液
−凹を用いて実施例1と同様の方法でガラス繊維強化6
−ナイロン樹脂の試験片を作成し、色調、強度を評価し
た。
Comparative Example 2 In the same manner as in Example 1 using a polyurethane aqueous dispersion obtained by the same reaction except that tolylene diisocyanate was used instead of 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate in Example 1. Glass fiber reinforced 6
- Nylon resin test pieces were prepared and evaluated for color tone and strength.

実施例3 平均分子12000のポリカプロラクトンポリオール7
50部、トリメチロールプロ14フ11.2部。
Example 3 Polycaprolactone polyol 7 with an average molecular weight of 12,000
50 parts, 11.2 parts of Trimethylol Pro 14F.

4.4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート2
08部、100チ水和ヒドラジン15.0dから実施例
1と同様にして固形分40チのポリウレタン水分散液−
(V)を得、以後、実施例1と同様の方法でガラス繊維
強化6−ナイロン樹脂の試験片を作成し、色調、引張り
及び菌卓強度を評価した。
4.4'-dicyclohexylmethane diisocyanate 2
A polyurethane aqueous dispersion with a solid content of 40 parts was prepared in the same manner as in Example 1 from 08 parts, 100 parts and 15.0 parts of hydrated hydrazine.
(V) was obtained, and thereafter, test pieces of glass fiber-reinforced 6-nylon resin were prepared in the same manner as in Example 1, and color tone, tensile strength, and bacterial strength were evaluated.

実施例4 平均分子量3000のグリセリンペースのポリプロピレ
ントリオール500部、平均分子量2000のポリプロ
ピレングリコール500部、インホロンノイソシアネー
)200部、100%水利とドラジン20.0部から実
施例1と同様にして固形分40%のポリウレタン水分散
液−(■を得、以後、実施例1と同様の方法でガラス繊
維強化6−ナイロン樹脂の試験片を作成し、色調、引張
シ及びj撃強度全評価した。精米はすべて第1表にまと
める。
Example 4 Produced in the same manner as in Example 1 from 500 parts of glycerin-based polypropylene triol with an average molecular weight of 3,000, 500 parts of polypropylene glycol with an average molecular weight of 2,000, 200 parts of inholone isocyanate, and 20.0 parts of 100% water and drazine. A polyurethane aqueous dispersion (■) with a solid content of 40% was obtained. Thereafter, test pieces of glass fiber-reinforced 6-nylon resin were prepared in the same manner as in Example 1, and color tone, tensile strength, and impact strength were all evaluated. All milled rice is summarized in Table 1.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、(A)ポリオール成分、(B)脂環族および/又は
脂肪族イソシアネートのイソシアネート成分、及び(C
)ヒドラジン類、ジヒドラジド類、セミカルバジド類か
ら選ばれた少なくとも1種の化合物の鎖伸長剤から得ら
れるポリウレタン水分散体をバインダーとして含有する
ガラス繊維用水性サイズ剤。
1, (A) polyol component, (B) isocyanate component of alicyclic and/or aliphatic isocyanate, and (C
) An aqueous sizing agent for glass fibers containing as a binder an aqueous polyurethane dispersion obtained from a chain extender of at least one compound selected from hydrazines, dihydrazides, and semicarbazides.
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