水系上漿劑和使用該水系上漿劑的玻璃纖維以及玻璃纖維布的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于對纖維賦予集束性的水系上漿劑、用該水系上漿劑進行了表面處 理的玻璃纖維、和使用該玻璃纖維的玻璃纖維布。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，作為在電子設(shè)備或電子通信設(shè)備等中使用的印刷基板的加強材料，使用機 械物性、尺寸穩(wěn)定性、耐熱性、耐化學(xué)性等特性優(yōu)異的玻璃纖維布。
[0003] 然而，為了對玻璃纖維賦予集束性，改善玻璃纖維的織制性，提高玻璃纖維布的生 產(chǎn)率，對玻璃纖維附著含有淀粉的水系上漿劑。而且，在將玻璃纖維布用于印刷基板的材料 的情況下，出于防止殘留于玻璃纖維的淀粉對印刷基板的機械物性、電特性等造成不良影 響的目的，在制造玻璃纖維布后，需要除去附著于玻璃纖維的淀粉。因此，為了除去淀粉，對 玻璃纖維布實施熱清潔處理。
[0004] 另外，為了對玻璃纖維布的表面進行改性而實施表面處理(硅烷偶聯(lián)處理）。
[0005] 但是，熱清潔處理中玻璃纖維布長時間暴露于400°C以上的高溫，因此產(chǎn)生玻璃纖 維因熱而劣化、其強度降低的不良情況。另外，表面處理中通過高壓的水洗噴射來清洗玻璃 纖維布，因此產(chǎn)生因熱清潔處理的熱導(dǎo)致劣化而強度降低的玻璃纖維帶傷、產(chǎn)生毛刺的不 良情況。特別是使用細紗支的玻璃纖維時，受到這些處理工序的影響較大。
[0006]近年來，隨著智能手機、平板電腦等電子設(shè)備的小型化、薄壁化的進行，要求作為 印刷基板材料的玻璃纖維布本身減薄。為了減薄玻璃纖維布，需要使玻璃纖維的纖維直徑 更細，且減少束的根數(shù)。但是，如果減少玻璃纖維的纖維直徑、根數(shù)，則由上述的熱清潔處理 和表面處理所產(chǎn)生的不良情況變得顯著，特別是機械物性的彎曲剛性顯著降低。
[0007] 因此，正在進行無需熱清潔處理和表面處理的水系上漿劑的研究。例如，專利文獻 1中提出了使用含有環(huán)氧樹脂、環(huán)氧乙烷加成的雙酸A醚和硅烷偶聯(lián)劑的水系上漿劑。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1:日本特開2007-162171號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]然而，專利文獻1記載的水系上漿劑中，作為被膜形成劑的環(huán)氧樹脂在高溫環(huán)境下 與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)，紗線質(zhì)量變化而在織制時存在玻璃纖維的進料輥產(chǎn)生卷繞不良的問 題。
[0012] 另外，專利文獻1中記載的水系上漿劑含有環(huán)氧樹脂，因此容易產(chǎn)生靜電，以高速 旋轉(zhuǎn)將玻璃纖維卷繞至進料輥時，存在送經(jīng)變得不穩(wěn)定而產(chǎn)生短煒紗等，不能連續(xù)地進行 穩(wěn)定的織制的問題。
[0013] 因此，本發(fā)明為了解決上述課題，目的在于提供一種不需要使用含有淀粉的水系 上漿劑時的熱清潔處理和表面處理，并且抑制在高溫環(huán)境下的紗線質(zhì)量變化和靜電產(chǎn)生量 的增大，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定且優(yōu)異的織制性的水系上漿劑。
[0014] 本發(fā)明人等為了解決上述課題進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使用以特定的比例 含有硅烷偶聯(lián)劑、被膜形成劑、抗靜電劑和柔軟劑的水系上漿劑，能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，從而 完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明的主旨如下。
[0015] [1] 一種水系上漿劑，其特征在于，含有硅烷偶聯(lián)劑(A)IOO質(zhì)量份、被膜形成劑(B) 50~700質(zhì)量份、抗靜電劑(C) 10~50質(zhì)量份和柔軟劑(D) 10~50質(zhì)量份，不含有淀粉和環(huán)氧 樹脂。
[0016] [2]根據(jù)[1]所述的水系上漿劑，其特征在于，硅烷偶聯(lián)劑(A)為Ν-β-(Ν-乙烯基芐 基氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基硅烷鹽酸鹽。
[0017] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的水系上漿劑，其特征在于，被膜形成劑(Β)為聚氧化烯雙 酚Α醚。
[0018] [4]根據(jù)[3]所述的水系上漿劑，其特征在于，聚氧化烯雙酚A醚為聚氧乙烯雙酚A 醚。
[0019] [5]根據(jù)[3]所述的水系上漿劑，其特征在于，聚氧化烯雙酚A醚的羥值為 200mgK0H/g以下。
[0020] [6]-種玻璃纖維，其特征在于，用[1]~[5]中任一項所述的水系上漿劑處理進行 了表面。
[0021] [7] -種玻璃纖維布，其特征在于，使用了 [6]所述的玻璃纖維。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種不需要使用含有淀粉的水系上漿劑時的熱清潔處理和 表面處理，使用含有環(huán)氧樹脂的水系上漿劑時的靜電產(chǎn)生量的增大和使用含有環(huán)氧樹脂的 水系上漿劑時在高溫環(huán)境下的紗線質(zhì)量變化得到抑制，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定且優(yōu)異的織制性的水 系上漿劑。另外，使用了用本發(fā)明的水系上漿劑進行了表面處理的玻璃纖維的玻璃纖維布 的耐熱性和機械物性優(yōu)異，因此能夠優(yōu)選用作在電氣設(shè)備等中使用的印刷基板的加強材 料。
【具體實施方式】
[0023]以下，對本發(fā)明進行詳細說明。
[0024] 本發(fā)明涉及一種含有硅烷偶聯(lián)劑(A)、被膜形成劑(B)、抗靜電劑(C)和柔軟劑(D) 的水系上漿劑。更具體而言，本發(fā)明的水系上漿劑是使硅烷偶聯(lián)劑(A)、被膜形成劑(B)、抗 靜電劑(C)和柔軟劑(D)分散于水中而得的。本發(fā)明的水系上漿劑不含有淀粉和環(huán)氧樹脂。 這里的"不含有"表示實質(zhì)上不含有，只要為不損害本發(fā)明的效果的范圍，可以微量含有。
[0025] 硅烷偶聯(lián)劑(A)出于改善纖維或纖維/樹脂的復(fù)合材料的耐熱性，改善使用了該纖 維的織物或纖維/樹脂的復(fù)合材料的機械物性的目的而使用。
[0026] 作為硅烷偶聯(lián)劑(A)，優(yōu)選通式:Y-R-Si (CH3) 3-nXn表示的水解性的硅烷化合物。作 為官能團Υ，例如可舉出乙烯基、環(huán)氧基、甲基丙烯?；被?、巰基，其中，優(yōu)選乙烯基、甲基 丙烯?；被?、巰基。作為R，可舉出直鏈狀、支鏈狀的亞烷基、亞苯基、亞氨基等，或者可以 不介由R使Υ與Si直接鍵合。作為官能團X，例如可舉出甲氧基或乙氧基等烷氧基、氯基、乙酰 氧基、肟基、異丙烯氧基、氨基。η為2或3的整數(shù)。η為2或3時，多個X彼此可以相同，也可以不 同。
[0027]更具體而言，作為這樣的水解性的硅烷化合物，可舉出乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯 基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、β-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基）乙基三甲 氧基硅烷、γ -縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ -縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、 γ -巰基丙基三甲氧基硅烷、γ -氨丙基三乙氧基硅烷、Ν-β-(氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基 硅烷、Ν-β-(Ν-乙烯基芐基氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。其中，從耐熱性的觀點考慮， 硅烷偶聯(lián)劑(Α)優(yōu)選Ν-β-(Ν-乙烯基芐基氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
[0028] Ν-β-(Ν-乙烯基芐基氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷由于玻璃纖維與基質(zhì)樹脂 的界面粘接性優(yōu)異，且耐濕熱性也優(yōu)異，因此能夠優(yōu)選用于在印刷基板的材料中使用的玻 璃纖維。
[0029] 被膜形成劑(Β)出于對纖維賦予潤滑性以保護纖維避免與接觸配料的摩擦、防止 帶電、抑制毛刺的產(chǎn)生、進一步賦予耐熱性的目的而使用。作為被膜形成劑(Β)，例如可舉出 聚醚多元醇、聚酯多元醇這樣的多元醇、或其衍生物。作為這樣的多元醇，例如可舉出己二 酸酯二醇、聚氧化丙二醇、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯三羥甲基丙烷醚、聚氧丙烯山梨醇醚、 聚氧化烯雙酸Α醚，優(yōu)選不含有環(huán)氧基。
[0030] 其中，從利用被膜抑制毛刺和賦予潤滑性的觀點考慮，作為被膜形成劑(B)，優(yōu)選 聚氧化烯雙酚A醚，更優(yōu)選聚氧乙烯雙酸A醚或聚氧丙烯雙酚A醚，特別從潤滑性優(yōu)異的觀點 考慮，進一步優(yōu)選聚氧乙烯雙酸A醚。
[0031] 聚氧化烯雙酚A醚的羥值優(yōu)選為200mgK0H/g以下，更優(yōu)選為150mgK0H/g以下。聚氧 化烯雙酚A醚的羥值為200mgK0H/g以下時，能夠使在水中的分散性提高而均勻地被覆于玻 璃纖維的表面。并且，抑制在高溫環(huán)境下的紗線質(zhì)量變化和靜電量增大。聚