[发明专利]玻璃纤维用上浆剂

说明书

本申请是2013年05月09日向中国国家知识产权局提交的申请号为201310169541.2、发明名称为“玻璃纤维用上浆剂”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种含有聚氨酯树脂水分散体的玻璃纤维上浆剂。

背景技术

玻璃纤维被用作各种合成树脂的增强材料等，因FRP、FRTP等玻璃纤维增强树脂产品具有良好的成型性和二次加工性而备受瞩目。

玻璃纤维是将熔融玻璃进行纺丝形成长丝，将这数千根长丝收束成一股，将其切割为长度3～6mm的短切纤维，或者进一步将这数十股汇集形成粗纱状而得。在该玻璃纤维的制造期间，为了防止因摩擦产生的断丝和起毛，以保护长丝，而使用玻璃纤维上浆剂。

玻璃纤维上浆剂采用淀粉、加工淀粉、糊精、直链淀粉等淀粉类；羧甲基纤维素、聚乙烯醇、丙烯酰胺-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯树脂水分散体等各种合成高分子化合物。例如，专利文献1中公开了一种玻璃纤维上浆剂，它使用了在特定的乳化剂的存在下使具有羧基的尿烷预聚物分散于水中而制成的聚氨酯树脂水分散体。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-145609号公报

发明内容

发明要解决的课题

在玻璃纤维上浆剂中，出于进一步提高与基体树脂的粘合性的目的，会添配硅烷偶联剂或pH调节剂。但是，如果在专利文献1的聚氨酯树脂水分散体中配合这些添加剂就会产生凝结物，该凝结物会在上浆剂的涂布工序中发生堆积，容易导致玻璃纤维断线的问题。此外，还容易发生玻璃纤维起毛，使得集束性降低。本发明的课题在于提供一种玻璃纤维上浆剂，其在配合了硅烷偶联剂和/或pH调节剂等情况下的稳定性和集束性优异。

解决课题的手段

即，本发明的纤维上浆剂是含有聚氨酯树脂水分散体的玻璃纤维上浆剂，其特征在于，该聚氨酯树脂水分散体中的聚氨酯树脂含有磺酸基的中和盐。

在此，磺酸基的中和盐是指磺酸基被碱金属氢氧化物或叔胺等碱中和的产物。

依据该构成，通过使得聚氨酯树脂含有磺酸基的中和盐，而使得上述玻璃纤维上浆剂的稳定性和集束性优异。

此外，上述聚氨酯树脂水分散体优选为通过在乳化剂(B)的存在下，在将含有磺酸基的中和盐的异氰酸酯基封端尿烷预聚物(A)分散于水中的同时或者分散于水中之后，利用水以及多胺(C)使链增长而生成。

依据该构成，上述玻璃纤维上浆剂的稳定性和集束性更加优异。

进而，上述含有磺酸基的中和盐的异氰酸酯基封端尿烷预聚物(A)，优选为至少是使不含磺酸基及其中和盐的多元醇(a)、多异氰酸酯(b)、具有磺酸基和/或其中和盐的含活化氢的化合物(c)发生反应，再根据需要将该磺酸基中和而生成。

依据该构成，上述玻璃纤维上浆剂的稳定性和集束性更加优异。

具体实施方式

本发明的玻璃纤维上浆剂含有聚氨酯树脂水分散体，该聚氨酯树脂水分散体中的聚氨酯树脂含有磺酸基的中和盐。其中，磺酸基的中和盐是指磺酸基由碱金属氢氧化物或叔胺等碱中和而得的产物，例如，可举出磺酸钠、磺酸钾等碱金属磺酸盐，磺酸三乙铵等磺酸铵盐等。其中，从机械稳定性更优异的角度出发，优选为碱金属磺酸盐、更优选为磺酸钠。为进一步提高玻璃纤维上浆剂的稳定性，磺酸基中和盐的含量优选为相对于1g的聚氨酯树脂为0.01～1.0mmol、更优选为0.01～0.5mmol、进一步优选为0.02～0.3mmol。

本发明所用的聚氨酯树脂水分散体可通过例如将含有磺酸基中和盐的异氰酸酯基封端尿烷预聚物(A)在乳化剂(B)的存在下分散于水中的同时或者分散于水中之后，利用水以及多胺(C)进行链增长而得到。

具有上述磺酸基和/或其中和盐的异氰酸酯基封端尿烷预聚物(A)例如可通过使不含磺酸基及其中和盐的多元醇(a)、多异氰酸酯(b)、具有磺酸基和/或其中和盐的含活化氢化合物(c)发生反应，再根据需要将该磺酸基中和而得到。

作为不含磺酸基及其中和盐的多元醇(a)，例如可举出：不含磺酸基及其中和盐的聚酯多元醇(a1)、不含磺酸基及其中和盐的聚醚多元醇(a2)、以及不含磺酸基及其中和盐的其它多元醇(a3)等。

不含磺酸基及其中和盐的聚酯多元醇(a1)能够通过以公知的方法使不含磺酸基及其中和盐的二元醇(a11)与不含磺酸基及其中和盐的二元羧酸或其衍生物(a12)反应而得到。