ガラス繊維(Glass Fiber)の製造では、サイジング剤(Sizing) が複合材料の性能を大きく左右します。その中でも、シランカップリング剤 は最も重要な成分の一つです。
シランカップリング剤は、ガラス繊維とエポキシ樹脂、ポリアミド(PA)、ポリウレタン(PU)などの樹脂をしっかり結び付け、複合材料の機械的強度を大幅に向上させます。
現在最も多く使用されているのが KH-550(アミノシラン) と KH-560(エポキシシラン) です。それぞれに特長がありますが、適切に組み合わせることで、加工性と最終性能の両方を向上させることができます。
KH-550とKH-560の違い
KH-550(γ-アミノプロピルトリエトキシシラン)
特長
注意点
KH-560(γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)
特長
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エポキシ樹脂との相溶性が非常に高い
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ガラス繊維の集束性を改善
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耐水性と乳液安定性に優れる
注意点
なぜKH-550とKH-560を組み合わせるのか?
両者を組み合わせることで、それぞれの長所を活かすことができます。
用途によっては、単独使用よりも優れた性能を得られるケースが多くあります。
樹脂ごとの推奨配合比
エポキシ樹脂
推奨配合
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KH-560:60〜70%
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KH-550:30〜40%
KH-560を多めに配合することでエポキシ樹脂との結合力を高め、KH-550が層間強度の向上をサポートします。
ポリアミド(PA)・エンジニアリングプラスチック
推奨配合
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KH-550:60〜70%
-
KH-560:30〜40%
KH-550がアミド基との結合力を高め、KH-560が乳液の安定性を維持します。
ポリウレタン・汎用複合材料
推奨配合
KH-550:KH-560 = 1:1
加工性と機械強度のバランスが良く、多くの一般用途に適しています。
加水分解工程も重要
適切な配合比だけでなく、正しい加水分解方法も重要です。
別々に加水分解する
KH-550とKH-560を先に混ぜてから水を加えることは避けてください。
おすすめの方法は以下の通りです。
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それぞれ別々に加水分解する
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酢酸で pH 3.5〜4.5 に調整する
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約 2時間 加水分解した後で混合する
この方法により、副反応を防ぎ、カップリング性能を最大限に発揮できます。
濃度と使用時間を管理する
推奨条件:
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加水分解濃度:1〜5%
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調製後 24〜48時間以内 に使用する
長時間保存すると縮合反応が進み、シランの活性が低下する可能性があります。
まとめ
KH-550とKH-560は競合する製品ではなく、お互いの弱点を補い合う組み合わせです。
適切な配合比と正しい加水分解工程を組み合わせることで、ガラス繊維サイジング剤の性能を大きく改善し、さまざまな複合材料で優れた性能を実現できます。
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ウェブサイト: www.siliconeoil.net
メール: zyf@siliconeoil.cn
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