(57)【要約】【課題】本発明は、石膏ボードの製造工程において、石膏泥漿中での解繊性とガラス繊維の分散性を備えつつ、ガラスチョップドストランド供給設備（フィーダー）でのフィード性が改善された、石膏ボード用ガラスチョップドストランドを提供することを課題とする。【解決手段】集束剤で集束された石膏ボード用ガラスチョップドストランドであって、前記集束剤は、ポリエチレンオキサイド（Ａ）と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（B）と、を含み、   前記Ａと前記Ｂとの比率が、各々の質量を基準として表して、Ｂ／Ａ＝０．２〜０．８であることを特徴とする、前記ガラスチョップドストランド。【選択図】図１
2020007685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集束剤で集束された石膏ボード用ガラスチョップドストランドであって
前記集束剤は、
ポリエチレンオキサイド（Ａ）と、
ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（B）と、を含み、   
前記Ａと前記Ｂとの比率が、
各々の質量を基準として表して、
Ｂ／Ａ＝０．２〜０．８
であることを特徴とする、前記ガラスチョップドストランド。
【請求項２】
強熱減量が、
０．０２〜０．３質量％
であることを特徴とする請求項１に記載の石膏ボード用ガラスチョップドストランド。
【請求項３】
水分含有率が５〜１２質量％であることを特徴とする
請求項１又は２に記載の石膏ボード用ガラスチョップドストランド。
【請求項４】
石膏を芯材とし両面を石膏ボード用原紙で被覆成型された石膏ボードの製造方法であって、
焼石膏を調製する石膏焼成工程と
前記焼石膏と、ガラスチョップドストランドと、水と、を含む混合物をミキサーで混錬して、泥漿を得る工程、
その泥漿を上下の原紙間に流し込み、成形機にて板状に成形し、硬化後切断する石膏ボード成形工程と、
前記板状に成形したものを乾燥させる石膏ボード乾燥工程と、を備え、
前記泥漿を得る工程において、請求項１〜３のいずれかに記載のガラスチョップドストランドを、フィーダーを介してミキサー中へ供給することを特徴とする石膏ボードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築資材等に用いられる石膏ボードの芯材内に補強材として分散されるガラス繊維の源となるガラスチョップドストランドに関する。また、本発明は、前記補強材として前記ガラスチョップドストランドを用いた石膏ボードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石膏ボードは、石膏を芯材とし両面を石膏ボード用原紙で被覆成型した建築用内装材料で、防火性、遮音性、寸法安定性、工事の容易性等の特徴をもち、経済性にも優れていることから、建築物の壁、天井などに広く用いられている。そして、前記芯材内には、補強材としてガラス繊維が分散されており、前記ガラス繊維源として、ガラスチョップドストランドが用いられている。
【０００３】
前記芯材の調製時において、前記ガラスチョップドストランドは、石膏泥漿を調製する際に、焼石膏と水と混錬される。前記ガラスチョップドストランドは、この混錬時に、解繊されて、ガラス繊維が焼石膏中に分散される必要があるので、前記ガラスチョップドストランドに用いられる集束剤は、水溶性であることが好ましい。例えば、特許文献１、２では、石膏ボード用ガラスチョップドストランドの集束剤として、ポリエチレンオキサイドが使用されている。
【０００４】
また、前記ポリエチレンオキサイドによる集束剤の他に、水溶性の集束剤として、石膏ボード用とは用途が異なるが、ウレタン結合を有するポリアルキレンオキシドと、ポリアミン系活性剤（ポリアルキルポリアミンアルキルアマイド誘導体など）とを含むもの（特許文献３）と、ポリビニルピロリドンと、ポリアミン系活性剤（ポリアルキルポリアミンアルキルアマイド誘導体など）とを含むもの（特許文献４）、ポリエチレンポリアミンと脂肪酸を反応せしめたアミド化合物の有機酸塩を集束剤中に配合せしめたもの（特許文献５）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４２１１１号公報
【特許文献２】特開平１０−１００３０８号公報
【特許文献３】特開２００２−５３３４６号公報
【特許文献４】特開２００３−２６８４号公報
【特許文献５】特開平７−３３４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のとおり、石膏ボード用ガラスチョップドストランドは、焼石膏と水との混錬時に解繊されて、泥漿中でガラス繊維を分散せしめるものでなければならない。ポリエチレンオキサイドは、水溶性で、且つ、ガラス繊維とガラス繊維との集束する糊剤（バインダー）としての機能も有するので、前記ガラスチョップドストランドの集束剤として使用することは、合理的である。
【０００７】
石膏ボード用ガラスチョップドストランドは、前記泥漿への定量供給のため、フィーダーを介して前記泥漿に供給される。前記フィーダーとしては、スクリューフィーダーや、ロータリーフィーダーなどの、槽と、前記槽内に設けられた、スクリューやローターなどの回転機構を備えるもので、前記槽への導入口から導入されたガラスチョップドストランドは、前記槽内を前記回転機構によって、槽内を進行し、前記槽の配出口から排出される。
【０００８】
しかしながら、ポリエチレンオキサイドで集束されたガラスチョップドストランドを、フィーダー内に導入し、前記フィーダー内を進行させながら、前記ガラスチョップドストランドをフィーダーの排出口から排出させようとすると、フィーダーの詰まりが生じやすくなる。この詰まりは、ポリエチレンオキサイドで集束されたガラスチョップドストランドは、前記フィーダー内でも解繊しやすいことが原因として考えられる。
【０００９】
本発明は石膏泥漿中での解繊性を備えつつ、前記フィーダーでのフィード性が改善された、石膏ボード用ガラスチョップドストランドを提供する
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前記フィーダーでのガラスチョップドストランドの解繊の原因は、前記フィーダーに内に充填されたガラスチョップドストランドが、前記フィーダー内を進行する  ときの、ガラスチョップドストランド同士の摩擦熱にあるのではないかと推察した。そして、ガラス繊維とガラス繊維とを集束する集束剤として、熱的に安定な界面活性剤として知られている脂肪酸アマイド系の化合物の活用しようとの着想に至った。
【００１１】
従来、石膏ボード用のガラスチョップドストランドの集束剤として使用されていた、ポリエチレンオキサイドとの相溶性を考慮し、脂肪酸アマイド系の化合物として、ポリアルキレンポリアミンユニットを備える、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物を着想した。発明者が鋭意検討を行ったところ、ポリエチレンオキサイドと、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物とを含む集束剤にて、石膏ボード用ガラスチョップドストランドの改善に至り、本発明に至った。
【００１２】
即ち、本発明は、
（１）
集束剤で集束された石膏ボード用ガラスチョップドストランドであって
前記集束剤は、
ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）と、
ポリエチレンオキサイド（Ａ）と、を含み、  
前記Ａと前記Ｂとの比率が、
各々の質量を基準として表して、
Ｂ／Ａ＝０．２〜０．８
であることを特徴とする、前記ガラスチョップドストランドである。
【００１３】
また、本発明は、
（２）
強熱減量が、
０．０２〜０．３質量％
であることを特徴とする（１）に記載のガラスチョップドストランドである。
【００１４】
また、本発明は、
（３）
水分含有率が５〜１２質量％であることを特徴とする
（１）又は（２）に記載のガラスチョップドストランドである。
【００１５】
さらに、本発明は、
（４）
石膏を芯材とし両面を石膏ボード用原紙で被覆成型された石膏ボードの製造方法であって、
原料石膏を焼成炉で焼き、粉砕機で粉砕して焼石膏を得る石膏焼成工程と
前記焼石膏と、ガラスチョップドストランドと、水と、をミキサーで混錬して、泥漿を得る工程、
その泥漿を上下の原紙間に流し込み、成形機にて板状に成形し、硬化後切断する石膏ボード成形工程と、
前記板状に成形したものを乾燥器にて乾燥させる石膏ボード乾燥工程と、を備え、
前記泥漿を得る工程において、前記（１）、(２)、又は（３）記載のガラスチョップドストランドを、スクリューフィーダーを介してミキサー中へ供給することを特徴とする石膏ボードの製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のガラスチョップドストランドは、フィーダーで解繊して詰まることなく、さらに、石膏泥漿中での解繊性、及び、解繊後のガラス繊維の分散性が良好なので、芯材の石膏中にガラス繊維が均質に分散した石膏ボードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】水中分散性評価において、ガラスチョップドストランドが開繊・分散の状態を保っている態様を示し、本評価が良（〇）である態様を示す図である。
【図２】水中分散性評価において、ガラスチョップドストランドのガラス繊維が部分的に凝集している態様を示し、本発明が可（△）である態様を示す図である。
【図３】水中分散性評価において、ガラスチョップドストランドのガラス繊維が凝集し沈降している態様を示し、本発明が不可（×）である態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。
【００１９】
１．石膏ボード及びその製造方法
石膏ボードは、通常、焼石膏と水とを混練して得られる泥漿を上下の原紙間に流し込み、板状に成形し、硬化後粗切断して、乾燥後製品寸法に切断して製造される。つまり、石膏ボードは、流し込み成形法により得られる石膏芯を原紙で被覆したものである。
【００２０】
一般的な、石膏ボードの製造工程は、石膏焼成工程、それに続く、泥漿を得る工程、それに続く、石膏ボード成形工程、それに続く、石膏ボード乾燥工程と、を備える。
前記石膏焼成工程は、原料石膏を焼成炉で焼き、粉砕機で粉砕して焼石膏を得て、サイロに貯める工程である。
前記泥漿を得る工程は、前記焼石膏と、ガラスチョップドストランドなどの混和材料と、添加剤と、水と、をミキサーで混錬して、泥漿を得る工程である。
前記石膏ボード成形工程は、その泥漿を上下の原紙間に流し込み、成形機にて板状に成形し、硬化後切断する工程である。
前記ガラスチョップドストランドなどの混和材料は、スクリューフィーダーやロータリーフィーダーを介してミキサーへ供給される。フィーダーは、ガラスチョップドストランドをためておくホッパーの底部にスクリューを備え、前記スクリューを回転させてガラスチョップドストランドを吐出させる装置である。
前記石膏ボード乾燥工程は、前記板状に成形したものを乾燥機にて乾燥させる工程である。
【００２１】
近年は、建築物の乾式戸堺壁に石膏ボードが使用されるようになっており、釘やビス止めが効き、高度、面外曲げ剛性及び耐衝撃性を有する石膏ボードの需要が高い。
【００２２】
前記特性を付与するために、石膏芯内に特定量の繊維を分散してなる石膏ボードが製造されている。前記の繊維としては、有機繊維、無機繊維又はこれらの混合物があげられ、特に有機繊維と無機繊維を併用するのが好ましい。無機繊維としては、ロックウール、石綿及びセピオライト等の鉱物繊維やガラス繊維、炭素繊維等があげられる。有機繊維としては、種々の有機繊維が使用可能であるが、パルプ繊維、特に古紙を叩解したものを使用するのが好ましい。これらの繊維の石膏芯内での分散性を向上させるために、水溶性の樹脂であるポリエチレンオキサイド等で表面処理してから焼石膏と水等を混練するミキサー等の混練機にスクリューフィーダーやロータリーフィーダーを介して供給するのがよい。繊維は泥漿中に均一に分散されると、石膏硬化体中に均一に混在することとなり、繊維が硬化体のつなぎの働きをすると思われる。
【００２３】
２．ガラスチョップドストランド
ガラスチョップドストランドとは、多数のガラス繊維を束ねて所定の長さに切断したものである。
【００２４】
本発明のガラスチョップドストランドは、上記１に記載した石膏スラリーから製造される石膏ボードを補強するためのガラスチョップドストランドであって、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）と、ポリエチレンオキサイド（Ａ）とを含む集束剤が塗布されており、前記Ａと前記Ｂとの比率が、各々の質量を基準として表して、Ｂ／Ａ＝０．２〜０．８であることを特徴とする。
【００２５】
＜ガラス繊維、ガラス繊維束及びガラスチョップドストランド＞  
公知の方法により数十本〜数千本のノズルを備えたブッシングからガラス繊維を引き出して集束剤を塗布しガラス繊維束を得る。そして、公知の方法により、前記ガラス繊維束を1本または複数本引きそろえて所定の長さに切断してガラスチョップドストランドを得る。
【００２６】
ガラス繊維としては、Ｅガラスからなるもの、Ｃガラスからなるもの、Ｓガラスからなるもの、Ｄガラスからなるもの、ＥＣＲガラスからなるもの、Ａガラスからなるもの、ＡＲガラスからなるものなどが挙げられる。これらの中でも、特にＥガラスからなるものはガラス中のアルカリ成分が少ない組成であるため、アルカリの溶出が発生しにくいので、特に好ましい。
【００２７】
ガラス繊維の繊維径は、特に特定しないが、３〜２０μｍが例示できる。ガラス繊維の単位質量当たりの製造コストを考慮すると３μｍ以上が好ましい。また、石膏泥漿中への分散性、石膏ボードの補強効果を考慮すると２０μｍ以下が好ましい。より好ましい上限として１６μｍ、１３μｍが例示でき、より好ましい下限として６μｍ、９μｍが例示できる。これらの上限、下限は任意に組み合わせることができる。
【００２８】
ガラス繊維束を切断してガラスチョップドストランドを得る際の、前記ガラス繊維束を構成するガラス繊維の本数（集束本数）は、特に限定しないが、ガラスチョップドストランドの取り扱い易さを考慮すると３０〜２００００本が例示できる。より好ましい上限として１５０００本、１００００本が例示でき、より好ましい下限として１００、１００本が例示できる。これらの上限、下限は任意に組み合わせることができる。
【００２９】
ガラス繊維の繊維長即ちガラスチョップドストランドの長さは、ガラスチョップドストランドの取り扱い易さを考慮すると１〜１５０ｍｍが例示できる。より好ましい上限として１００ｍｍ、５０ｍｍが例示でき、より好ましい下限として３ｍｍ、６ｍｍが例示できる。これらの上限、下限は任意に組み合わせることができる。
【００３０】
＜集束剤＞
本発明のガラスチョップドストランドに用いられる集束剤は、ポリエチレンオキサイド（Ａ）と、さらに、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）と、を含む。
【００３１】
ポリエチレンオキサイド（Ａ）は、多数のガラス繊維同士を結着させる糊剤（バインダー）のような働きを示す。
【００３２】
ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）は、カチオン界面活性剤の一つであり、ガラスチョップドストランドが、ガラスチョップドストランド同士やフィーダーとの接触による解繊を低減する平滑剤の役割と、ポリエチレンオキサイド（Ａ）と特定の比率で混合されることにより、集束剤に適度な強度と、多量の水中下での迅速な溶解性を与えるものと考えられる。
【００３３】
ポリエチレンオキサイド（Ａ）としては、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）−の構造をモル比で８割以上もつ高分子化合物であれば、ホモポリマーでもコポリマー（ブロックコポリマーを含む）およびターポリマーのいずれでもよく、特に制限されるものではない。ポリエチレンオキサイドの重量平均分子量は、１０００以上、３００万以下のものが好ましい。重量平均分子量が１０００未満であるとガラスチョップドストランドの十分な集束性（ガラス繊維同士を結着させ束ねること）を得ることができない。そのために、フィーダーで解繊しやすくフィーダーでの解繊 による詰まりを生じる。重量平均分子量が３００万以上であるとポリエチレンオキサイドが水に溶解し難く、このものを集束剤に用いるとガラス繊維の水中分散性が低下する場合がある。好ましくは５０万以下のものが好ましい。例えば、アルコゾールＧＴ（明成化学工業株式会社製、有効成分１０質量％）が、重量平均分子量が５０万より小さいポリエチレンオキサイド（Ａ）を含むものとして入手できる。
【００３４】
本発明で用いられるポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）は、カチオン界面活性剤の一種である。水で濡れたガラス繊維の表面は、マイナスに帯電しやすく、カチオン界面活性剤のカチオン基は、ガラス繊維の表面に馴染み易い。
【００３５】
ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）は、一般式、ＲＣＯＮＨ(ＣｎＨ２ｎＮＨ)mＡで表される。但し、Ｒは炭素数７〜２４のアルキル基、アルケニル基、Ａは水素原子または−ＨＮＯＣＲ、ｍとｎは１〜５の整数を示す。
【００３６】
ポリアルキレンポリアミンと、飽和若しくは不飽和の、直鎖又は分岐鎖を有する高級脂肪酸とを反応させ、ポリアルキレンポリアミン高級脂肪酸アマイドを得たのち、酢酸、塩酸、硫酸、脂肪酸等の有機、又は無機酸にて中和して得ることができる。ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物の塩とは、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物と前記の有機、又は無機酸との中和反応によって得られた塩である。
【００３７】
ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物を構成するポリアルキレンポリアミンの例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等が挙げられるが、これらのうち、より優れた皮膜性能を付与するためにはテトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンが好ましい。これらポリアルキレンポリアミンは一分子中に複数個のアミンを含むので、これらが複数のカチオン基として働き、ガラス表面に馴染み易くすると考えられる。
【００３８】
脂肪酸の例としては、ベヘニン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、エルカ酸等、およびヤシ油、パーム油、牛脂、ナタネ油、魚油等の天然油脂由来の長鎖アルキル組成をもつ脂肪酸が挙げられる。これらのうち、より優れた皮膜性能を付与するためにはステアリン酸、パルミチン酸が好ましい。
【００３９】
ポリアルキレンポリアミン１モルに反応させる脂肪酸のモル数は、０．２〜１．８モルが好ましく、より好ましくは１．０〜１．５モルである。脂肪酸のモル数が０．２モルより少ないと皮膜性能が十分ではなく、１．８モルより多いと水への溶解性が低下し、十分な性能が発揮できない。
【００４０】
親水基の基となる前記ポリアルキルポリアミンに疎水基としての長鎖アルキル基、長鎖アルケニル基などを導入するために、前記脂肪酸を耐熱的安定性の良いアミド結合により連結させている。
【００４１】
また、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物の中和に使用される有機酸、無機酸としては、下記が挙げられる。
【００４２】
有機酸としては、例えば、カルボン酸、スルホン酸、有機リン酸等が挙げられる。i）カルボン酸：炭素数が１〜２４のモノカルボン酸である飽和モノカルボン酸（酢酸、プロピオン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸等）、不飽和モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸等）、脂肪族オキシカルボン酸（グリコール酸、乳酸、グルコン酸等）、脂肪族ポリカルボン酸（シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等）、芳香族カルボン酸（フタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等）等；ii）スルホン酸：炭素数が１〜２４の脂肪族スルホン酸（メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ラウリルスルホン酸等）、芳香族スルホン酸（トルエンスルホン酸、ナフタリンスルホン酸等）等；iii）有機燐酸：炭素数が１〜２４の脂肪族アルキル燐酸、炭素数が１〜２４の脂肪族アルキルホスフィン酸、炭素数１〜２４の脂肪族アルキルホスホン酸等；等が挙げられる。
【００４３】
無機酸としてはフッ化水素酸、塩酸、ブロム酸、ヨード酸、硫酸、硝酸、燐酸、炭酸、硼酸等が挙げられる。
【００４４】
これらのうち、製品粘度を低減させ、ハンドリング性を向上させるので有機酸が好ましい。有機酸のうち好ましいのはカルボン酸であり、さらに好ましいのはモノカルボン酸であり、特に好ましいのは酢酸、プロピオン酸である。又、これらによる中和塩のｐＨ（２５℃、３％水溶液）は、３〜１０が好ましい。ｐＨが３より低いと性状が不安定となり、ｐＨが１０より高いと皮膜性能が十分に得られないので好ましくない。
【００４５】
本発明に係るポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）の具体例を挙げると、ステアリン酸ペンタエチレンヘキサミン縮合物・酢酸塩、ラウリン酸ペンタエチレンヘキサミン縮合物・プロピオン酸塩、ステアリン酸テトラエチレンペンタミン縮合物・酢酸塩、ステアリン酸テトラエチレンペンタミン縮合物・硫酸塩、ラウリン酸ジエチレントリアミン縮合物・燐酸塩などが挙げられる。
【００４６】
前記ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）に属するものを含むものとして、例えば、ソフノンＧＷ−１８（東邦化学工業株式会社製、有効成分３０質量％）を挙げることができる。  その他の成分として、シランカップリング剤、帯電防止剤、平滑剤等を適宜含んでもよい。
【００４７】
本発明のガラスチョップドストランドは、ポリエチレンオキサイド（Ａ）と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）と、を含む集束剤が塗布されている。
【００４８】
前記Ａと前記Ｂとの比率が、各々の質量を基準として表して、Ｂ／Ａ＝０．２〜０．８であることが好ましい。この範囲を外れた集束剤が塗布されたガラスチョップドストランドは、フィーダーで解繊されやすくなりそのために毛羽立ちが多く、フィーダーからのガラスチョップドストランドの吐出量が変動して不安定となる。より好ましくは０．２２〜０．７６である。
【００４９】
水で濡れたガラス繊維の表面がマイナスに帯電しやすいことを考慮すれば、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤よりも、カチオン界面活性剤の方が、ガラス繊維に馴染み易いと考えられる。さらに、カチオン基が一分子中に1個しか含んでいないものよりも、複数個含んでいるものの方がガラス繊維と馴染み易いと考えられる。
【００５０】
とすると、前記ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）は、一分子中に有するアミンに由来する複数のカチオン基の作用により、ガラス繊維表面と馴染み易いものと考えられる。
【００５１】
前記ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）と前記ポリエチレンオキサイド（Ａ）とは、前記のＢ／Ａの比率で集束剤として用いると、前記フィーダー内を進行するときのガラスチョップドストランド同士の摩擦熱によっても前記Ｂの耐熱性から生じる持続する耐摩耗性と、多量の水中下での迅速な溶解性を与える被膜が得られ、本発明のガラスチョップドストランドは、フィーダーでの解繊し難さと水中での解繊と分散のし易さを両立できると考えられる。
【００５２】
強熱減量は、０．０２〜０．３質量％であることが好ましい。０．０２質量％より小さい場合は、ガラスチョップドストランドは、フィーダーでの毛羽立ちが多く、フィーダーからのガラスチョップドストランドの吐出量が変動して不安定となる。０．３質量％より大きい場合は、ガラスチョップドストランドの水中での分散性が悪くなる。より好ましくは０．０５〜０．２５質量％である。
【００５３】
強熱減量の調節は公知の方法で行うことができる。例えば、ブッシングからガラス繊維を引き出して集束剤を塗布しガラス繊維束を得る際。アプリケータにて集束剤が塗布される。前記アプリケータのローラ回転数を適宜調節することによりガラス繊維に塗布される集束剤の量が調節され、その結果、強熱減量が調節される。これに合わせ、さらに、集束剤の有効成分濃度を調節することにより、きめ細やかな強熱減量の調節ができる。
【００５４】
水分率は、５〜１２質量％であることが好ましい。５質量％より小さい場合は、ガラスチョップドストランドは滑り性が悪くなり取り扱い難くなる。１２質量％を超えるとガラスチョップドストランド同士が付着しやすくなり、取り扱い難くなる。より好ましくは５〜１０質量％である。
【００５５】
ガラスチョップドストランドの水分率と強熱減量は、ＪＩＳ  Ｒ  ３４２０（２００６）７．３に従って求める。
【００５６】
本発明の集束剤の成分として前記のポリエチレンオキサイド（Ａ）と、さらに、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）以外に、本発明の効果を害さない範囲で、水溶性樹脂であるポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどを含んでもよい。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明はかかる実施例に限定さ
れるものでない。
【００５８】
表１に、実施例１〜１０と、表２に比較例１〜９の集束剤組成及びガラスチョップドストランドの特性（強熱減量、水分率）とその評価結果をまとめた。
【００５９】
＜集束剤の調製＞
［実施例１〜８］
ポリエチレンオキサイド（Ａ）と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）と、水とを混合し、表１に示す各成分の有効成分比率（質量％）の集束剤を得た。ここで、有効成分比率（質量％）とは、集束剤の質量を基準として有効成分の質量の割合を百分率で表した数値である。
【００６０】
詳しくは、ポリエチレンオキサイドの水溶液（明成化学工業株式会社製、商品名アルコゾールGT、有効成分１０質量％）と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物とその酢酸塩と水の混合物（東邦化学工業株式会社、商品名ソフノンＧＷ１８、有効成分３０質量％）とを、実施例１では、３７．５質量部と、２．５質量部、実施例２では、３７．５質量部と、３．０質量部、実施例３では、４２．５質量部と、３．４質量部、実施例４では、４２．５質量部と、６．８質量部、実施例５では、４２．５質量部と、１０．２質量部、実施例６では、４２．５質量部と、１１．１質量部、実施例７では、２１．０質量部と、１．７質量部、実施例８では、８５．０質量部と、２０．０質量部、添加して、各々、水を加えて全体として１０００質量部になるように調製して室温で２０分間撹拌し各々集束剤を得た。これらの集束剤を用いて下記に示すガラスチョップドストランドの製造方法に従って各々のガラスチョップドストランドを得て、下記に示す評価を行った。
【００６１】
［実施例９］
ポリエチレンオキサイド（Ａ）と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）と、部分ケン化型ポリビニルアルコールと、水とを混合し、表１に示す各成分の有効成分比率（質量％）の集束剤を得た。ここで、有効成分比率（質量％）とは、集束剤の質量を基準として有効成分の質量の割合を百分率で表した数値である。
【００６２】
詳しくは、ポリエチレンオキサイドの水溶液（明成化学工業株式会社製、商品名アルコゾールGT、有効成分１０質量％）と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物とその酢酸塩と水の混合物（東邦化学工業株式会社、商品名ソフノンＧＷ１８、有効成分３０質量％）と、部分ケン化型ポリビニルアルコール（大成化薬株式会社、商品名Ａ−５２０Ｇ、有効成分２５質量％）とを、それぞれ、３７．５質量部、６．８質量部、２．０質量部を添加して、水を加えて全体として１０００質量部になるように調製して室温で２０分間撹拌し集束剤を得た。この集束剤を用いて下記に示すガラスチョップドストランドの製造方法に従ってガラスチョップドストランドを得て、下記に示す評価を行った。
【００６３】
［実施例１０］
ポリエチレンオキサイド（Ａ）と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）と、ステアリルジメチル・ヒドロキシエチル・アンモニウム・パラトルエンスルネートと、水とを混合し、表１に示す各成分の有効成分比率（質量％）の集束剤を得た。ここで、有効成分比率（質量％）とは、集束剤の質量を基準として有効成分の質量の割合を百分率で表した数値である。詳しくは、ポリエチレンオキサイドの水溶液（明成化学工業株式会社製、商品名アルコゾールGT、有効成分１０質量％）と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物とその酢酸塩と水の混合物（東邦化学工業株式会社、商品名ソフノンＧＷ１８、有効成分３０質量％）と、ステアリルジメチル・ヒドロキシエチル・アンモニウム・パラトルエンスルネートの水溶液（第一製薬工業株式会社製、商品名カチオーゲンＤ２、有効成分６０質量％）とを、それぞれ、３７．５質量部、３．０質量部、０．７質量部を添加して、水を加えて全体として１０００質量部になるように調製して室温で２０分間撹拌し集束剤を得た。この集束剤を用いて下記に示すガラスチョップドストランドの製造方法に従ってガラスチョップドストランドを得て、下記に示す評価を行った。
【００６４】
［比較例１］
表２に示す組成の集束剤を調合した。
【００６５】
詳しくは、ポリエチレンオキサイドの水溶液（明成化学工業株式会社製、商品名アルコゾールGT、有効成分１０質量％）３７．５質量部に水を加えて全体として１０００質量部になるように調製して室温で２０分間撹拌し集束剤を得た。この集束剤を用いて下記に示すガラスチョップドストランドの製造方法に従ってガラスチョップドストランドを得て、下記に示す評価を行った。
【００６６】
［比較例２、３］
表２に示す組成の集束剤を調合した。
【００６７】
詳しくは、ポリエチレンオキサイドの水溶液（明成化学工業株式会社製、商品名アルコゾールGT、有効成分１０質量％）と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物とその酢酸塩と水の混合物（東邦化学工業株式会社、商品名ソフノンＧＷ１８、有効成分３０質量％）とを、比較例２では、３７．５質量部と、１．３質量部、比較例３では、４２．５質量部と、１２．０質量部、添加して、各々、水を加えて全体として１０００質量部になるように調製して室温で２０分間撹拌し各々集束剤を得た。これらの集束剤を用いて下記に示すガラスチョップドストランドの製造方法に従って各々のガラスチョップドストランドを得て、下記に示す評価を行った。
【００６８】
［比較例４］
表２に示す組成の集束剤を調合した。
詳しくは、完全ケン化型ポリビニルアルコールの水溶液（大成化薬株式会社製、商品名ポリエースＮＭ１４、有効成分１２質量％）３１．３質量部と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物とその酢酸塩と水の混合物（東邦化学工業株式会社、商品名ソフノンＧＷ１８、有効成分３０質量％）３．０質量部とに水を加えて全体として１０００質量部になるように調製して室温で２０分間撹拌し集束剤を得た。この集束剤を用いて下記に示すガラスチョップドストランドの製造方法に従ってガラスチョップドストランドを得て、下記に示す評価を行った。
【００６９】
［比較例５］
表２に示す組成の集束剤を調合した。
詳しくは、部分ケン化型ポリビニルアルコールの水溶液（大成化薬株式会社製、商品名Ａ−５２０Ｇ、有効成分２５質量％）１５．０質量部と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物とその酢酸塩と水の混合物（東邦化学工業株式会社、商品名ソフノンＧＷ１８、有効成分３０質量％）３．０質量部とに水を加えて全体として１０００質量部になるように調製して室温で２０分間撹拌し集束剤を得た。この集束剤を用いて下記に示すガラスチョップドストランドの製造方法に従ってガラスチョップドストランドを得て、下記に示す評価を行った。
【００７０】
［比較例６］
表２に示す組成の集束剤を調合した。
詳しくは、ポリエチレンオキサイドの水溶液（明成化学工業株式会社製、商品名アルコゾールGT、有効成分１０質量％）３７．５質量部と、ステアリルジメチル・ヒドロキシエチル・アンモニウム・パラトルエンスルネートの水溶液（第一工業製薬株式会社製、商品名カチオーゲンＤ２、有効成分６０質量％）０．７質量部と、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートの水溶液（花王株式会社製、商品名レオドールＴＷ−０１０６Ｖ、有効成分１００質量％）０．９質量％と、に水を加えて全体として１０００重量部になるように調製して室温で２０分間撹拌し集束剤を得た。この集束剤を用いて下記に示すガラスチョップドストランドの製造方法に従ってガラスチョップドストランドを得て、下記に示す評価を行った。
【００７１】
［比較例７］
表２に示す組成の集束剤を調合した。
詳しくは、完全ケン化型ポリビニルアルコールの水溶液（大成化薬株式会社製、商品名ポリエースＮＭ１４、有効成分１２質量％）３１．３質量部と、ステアリルジメチル・ヒドロキシエチル・アンモニウム・パラトルエンスルネートの水溶液（第一工業製薬株式会社製、商品名カチオーゲンＤ２、有効成分６０質量％）０．７質量部と、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートの水溶液（花王株式会社製、商品名レオドールＴＷ−０１０６Ｖ、有効成分１００質量％）０．９質量％と、に水を加えて全体として１０００質量部になるように調製して室温で２０分間撹拌し集束剤を得た。この集束剤を用いて下記に示すガラスチョップドストランドの製造方法に従ってガラスチョップドストランドを得て、下記に示す評価を行った。
【００７２】
［比較例８］
表２に示す組成の集束剤を調合した。
詳しくは、部分ケン化型ポリビニルアルコールの水溶液（大成化薬株式会社製、商品名Ａ−５２０Ｇ、有効成分２５質量％）１５．０質量部と、ステアリルジメチル・ヒドロキシエチル・アンモニウム・パラトルエンスルネートの水溶液（第一工業製薬株式会社製、商品名カチオーゲンＤ２、有効成分６０質量％）０．７質量部と、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエートの水溶液（花王株式会社製、商品名レオドールＴＷ−０１０６Ｖ、有効成分１００質量％）０．９質量％と、に水を加えて全体として１０００質量部になるように調製して室温で２０分間撹拌し集束剤を得た。この集束剤を用いて下記に示すガラスチョップドストランドの製造方法に従ってガラスチョップドストランドを得て、下記に示す評価を行った。
【００７３】
＜ガラスチョップドストランドの作製＞
８００個のノズルを有するブッシングから繊維径１３μｍの８００本のガラス繊維を引き出し、前記の手順で作製した集束剤を塗布させながら８００本のガラス繊維を束ねたガラス繊維束を巻き取り、集束剤毎に、３個のケーキを得た。ここで、ケーキとは、ガラス繊維束を巻き取ったものである。
【００７４】
次に、集束剤毎に、前記３個のケーキからガラス繊維束を引出し、水を塗布しながら３本のガラス繊維束を束ねて、切断機で３ｍｍの長さに切断した。得られたガラスチョップドストランドの水分率と強熱減量を表１と表２に示した。
【００７５】
ここで得られたガラスチョップドストランドを前記のフィード性評価及び水中分散性評価を実施し、結果を表１と表２に示した。
以上で得られたガラスチョップドストランドは、以下に示す方法により評価した。
【００７６】
＜水分率、強熱減量＞
ガラスチョップドストランドの水分率と強熱減量は、ＪＩＳ  Ｒ  ３４２０（２００６）７．３に従い測定した。
【００７７】
＜フィード性評価＞
スクリューフィーダー（株式会社クマエンジニアリング製、モデル名アキュレートフィーダー）に、５００ｇのガラスチョップドストランドを投入し、スクリューフィーダーの回転数２回／分で１８０分間作動させた。
【００７８】
この時のスクリューフィーダーの作動時間とガラスチョップドストランドの排出量の関係から、吐出の容易性（フィード性）として、次の３段階で評価した。前記フィード性は、スクリューフィーダーでガラスチョップドストランドの解繊度合が大きいものほど詰まりやすくなる。
【００７９】
スクリューフィーダーの回転数が低速であればある程、チョップドストランド同士の擦れが助長される。その結果、スクリューへの投入時の滑り性やスクリューに於けるフィード性を阻害せしめるような毛羽の発生度合いの良し悪しが表明され易くなる。高速回転にすると差異が抹消されるので、この条件としている。
【００８０】
良（〇）：５００ｇのガラスチョップドストランドを１５０分未満で途中詰まることなく吐出させることができた。
可（△）：５００ｇのガラスチョップドストランドを１５０〜１８０分で途中詰まることなく吐出させることができた。
不可（×）：途中でフィーダーが詰まり、吐出不可能となった。
【００８１】
＜水中分散性評価＞
２００ｍｌ容量のビーカーに５ｇのガラスチョップドストランドを投入し、ガラス棒で２０回／分の速さで１分間撹拌した後、１０分経過後のガラス繊維の解繊・分散の態様を目視による観察により次の3段階で評価した。
【００８２】
良（〇）：ガラスチョップドストランドが開繊・分散の状態を保っている（図１に示す態様）
可（△）：ガラスチョップドストランドのガラス繊維が部分的に凝集している（図２に示す態様）
不可（×）：ガラスチョップドストランドのガラス繊維が凝集し沈降している（図３に示す態様）
【００８３】
【表１】
2020007685.tif 000003
【００８４】
【表２】
2020007685.tif 000004
【００８５】
表１と表２が示すとおり、実施例１〜１０と比較例１〜７とから次のことが分かった。
集束剤の組成に、ポリエチレンオキサイド（Ａ）と、ポリアルキレンポリアミン脂肪酸縮合物（Ｂ）とを含み、  前記Ａと前記Ｂとの比率が、各々の質量を基準として表して、Ｂ／Ａ＝０．２〜０．８を満たしている実施例１〜１０は、ガラスチョップドストランドをスクリューフィーダーから途中詰まることなく吐出させることができてフィード性が良好であり、さらに、水中での分散性も良好であった。
一方、Ｂ／Ａ＝０．２〜０．８を満たしていない比較例１〜３と比較例６は、フィード性と水中分散性双方を満足するものではなかった。
ポリエチレンオキサイド（Ａ）の代わりに、ポリビニルアルコールを用いた比較例４、５、７，８も、フィード性と水中分散性双方を満足するものではなかった。
【図１】
2020007685.tif 000005
【図２】
2020007685.tif 000006
【図３】
2020007685.tif 000007