(57)【要約】【課題】均一な目付や厚さを有するガラスペーパーを作製することができるガラスチョップドストランドを提供することである。【解決手段】本発明のガラスチョップドストランドは、ケーキとして巻き取られたガラスストランドを切断してなるガラスチョップドストランドであって、強熱減量の最大値をＬＯＩH、最小値をＬＯＩL、平均値をＬＯＩAveとした場合に、（ＬＯＩH−ＬＯＩL）／ＬＯＩAveが０．４０以下であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーキとして巻き取られたガラスストランドが切断されてなるガラスチョップドストランドであって、強熱減量の最大値をＬＯＩH、最小値をＬＯＩL、平均値をＬＯＩAveとした場合に、（ＬＯＩH−ＬＯＩL）／ＬＯＩAveが０．４０以下であることを特徴とするガラスチョップドストランド。
【請求項２】
シランカップリング剤の付着量が０．００１〜０．１質量％であることを特徴とする請求項1に記載のチョップドストランド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイルカーペットやルーフィングなどの建築資材、またはプリント配線基板に用いられるガラスペーパーの作製に使用されるガラスチョップドストランドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラスペーパーは、溶融ガラスを白金製ブッシングの底面に形成された多数のノズルから引き出すことによってフィラメント化した後、ガラスフィラメントの表面に集束剤液を塗布し、複数本のガラスフィラメントを一本に束ねてガラスストランドとし、ケーキとして巻き取り、ケーキからガラスストランドを解舒しながら３〜５０ｍｍの所定長さに切断してガラスチョップドストランドを作製し、これを水溶性高分子、界面活性剤等が溶解した白水中へ投入し、攪拌してモノフィラメントにまで開繊し、パルプから紙を製造する方法と同様にメッシュコンベア上で抄造し、脱水・乾燥して作製する。
【０００３】
一般に、ガラスペーパー用途のガラスチョップドストランドに塗布する集束剤液は、固形分換算でそれぞれ１０質量％以下のアルキルイミダゾリン系カチオン界面活性剤等の界面活性剤と、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子とを含有し、必要に応じてシランカップリング剤、ｐＨ調節剤、消泡剤等をさらに含有する。また、澱粉や植物オイル等の天然原料を集束剤成分とした集束剤液を使用する場合もある。このような集束剤液は、紡糸されたガラスフィラメントの表面を保護したり、数百〜数千本のガラスフィラメントを一本のガラスストランドに束ねる結束力を付与したり、抄造時のガラスモノフィラメントの表面に平滑性を付与したりする働きを有する。
【０００４】
抄造するためにガラスチョップドストランドを白水中へ投入すると、ガラスフィラメントの表面に塗布された集束剤成分が白水中へ溶解するために、ガラスチョップドストランドの結束力が無くなり、プロペラ羽根等の攪拌によるせん断力によりガラスモノフィラメントにまで開繊する。
【０００５】
白水中でガラスチョップドストランドからガラスモノフィラメントにまで開繊する時間は、ガラスチョップドストランドの強熱減量（ＬＯＩ）の影響を大きく受ける。つまり、ガラスチョップドストランドのＬＯＩが小さい場合、ガラスチョップドストランドの結束力が無くなるまで、ガラスフィラメント表面に塗布された集束剤成分が白水中へ溶解するのに比較的時間がかからないために、短時間でガラスモノフィラメントにまで開繊するが、ガラスチョップドストランドのＬＯＩが大きい場合は、ガラスチョップドストランドの結束力が無くなるまで、ガラスフィラメント表面に塗布された集束剤成分が白水中へ溶解するのに比較的時間がかかるために、ガラスモノフィラメントに開繊するまでに時間がかかる。
【０００６】
ガラスチョップドストランドのＬＯＩの差は、マイグレーションと呼ばれる現象によって生じる。マイグレーションとは、ガラスストランドを巻き取ったケーキの内層部、外層部および端面部から水分が蒸発し、内層部、外層部および端面部に中層部から集束剤成分が水分とともに移動するため、ＬＯＩに差が生じる現象である。
【０００７】
このようなマイグレーションの発生を抑制する方法として、例えば、緩やかな条件でケーキを乾燥する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平５−５０５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に開示されているガラス繊維巻体（ケーキ）の乾燥方法を用いた場合でも、チョップドストランド製品のＬＯＩのバラツキは、平均ＬＯＩの−１０〜＋２００質量％の範囲内となり、ガラスペーパー用途に使用する場合、ガラスモノフィラメントに開繊するまでの時間にバラツキが生じるため、モノフィラメントにまで開繊していないガラスストランドが存在しやすく、均一な目付や厚さを有するガラスペーパーを作製することが難しかった。
【０００９】
本発明の目的は、上記事情に鑑みなされたものであり、均一な目付や厚さを有するガラスペーパーを作製することができるガラスチョップドストランドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、上記目的を達成すべく種々の実験を繰り返した結果、ケーキの保管時間を短くすると、そのケーキから作製されたガラスチョップドストランドにおいて、ＬＯＩの最大値をＬＯＩH、最小値をＬＯＩL、平均値をＬＯＩAveとした場合に、（ＬＯＩH−ＬＯＩL）／ＬＯＩAveが小さくなり、ガラスペーパーの目付や厚さが一定になりやすいことを見出し、本発明を提案するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明のガラスチョップドストランドは、ケーキとして巻き取られたガラスストランドを切断してなるガラスチョップドストランドであって、強熱減量の最大値をＬＯＩH、最小値をＬＯＩL、平均値をＬＯＩAveとした場合に、（ＬＯＩH−ＬＯＩL）／ＬＯＩAveが０．４０以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のガラスチョップドストランドは、ケーキとして巻き取られたガラスストランドを切断してなるガラスチョップドストランドであって、強熱減量（ＬＯＩ）の最大値をＬＯＩH、最小値をＬＯＩL、平均値をＬＯＩAveとした場合に、（ＬＯＩH−ＬＯＩL）／ＬＯＩAveが０．４０以下であるため、均一な目付や厚さを有するガラスペーパーを作製することできる。すなわち、強熱減量（ＬＯＩ）の差が小さいためモノフィラメントにまで開繊するために要する時間のバラツキも小さく、開繊していないガラスストランドが存在しにくいため、均一な目付や厚さを有するガラスペーパーを作製することできるからである。
【００１３】
また、ガラスチョップドストランドを作製する際に、マイグレーションを抑制できるため、ケーキの内層部や外層部のガラスストランドを除去する必要がなく、除去する手間がかからないとともに、全てを製品にすることができ、無駄がなく好ましい。
【００１４】
好ましい（ＬＯＩH−ＬＯＩL）／ＬＯＩAveの範囲は０．３５以下、さらに好ましくは０．３０以下である。
【００１５】
（ＬＯＩH−ＬＯＩL）／ＬＯＩAveが０．４０以下であることを実現するためには、ガラスストランドがケーキとして巻き取られてから、保管時間が１３時間以内に、好ましくは１０時間以内にガラスストランドをケーキから解舒しながら切断することが必要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のチョップドストランドは、シランカップリング剤の付着量が０．００１〜０．１質量％であると、ガラスペーパーをタイルカーペットやルーフィングなどの建築資材やプリント配線基板の基材として使用した場合にガラス表面と樹脂との接着が向上するため好ましい。シランカップリング剤の付着量の好ましい範囲は０．００５〜０．０６質量％、さらに好ましい範囲は０．０１〜０．０５質量％である。
【００１７】
シランカップリング剤の付着量が０．００１質量％よりも少ないと、ガラス表面と樹脂との接着の効果が小さくなるため好ましくなく、また、０．１質量％よりも大きいと、チョップドストランド製品の保管中にシランカップリング剤の重合反応が進み、白水中で開繊しにくくなるため好ましくない。
【００１８】
シランカップリング剤としては、エポキシシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤、ウレイドシランカップリング剤、メタクリルシランカップリング剤、ビニルシランカップリング剤、スチリルシランカップリング剤等が使用可能である。
【００１９】
本発明のガラスペーパーに使用するガラスチョップドストランドに用いる集束剤としては、それぞれ１０質量％以下のアルキルイミダゾリン系カチオン界面活性剤等の界面活性剤や、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子を集束剤成分として含む集束剤液を用いることができる。
【００２０】
界面活性剤としては、アルキルイミダゾリン系カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、アルキルアマイド誘導体が使用可能であり、白水中で分散性を高める効果を有する。
【００２１】
また、水溶性高分子としては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレンロジンエステル、ポリオキシエチレンアルキルポリアミノエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミドエーテル等が使用可能であり、白水中に投入するまで、毛羽立たないようにガラスフィラメント同士の結束性を高める効果を有する。
【００２２】
本発明のガラスチョップドストランドに使用する集束剤としては、上記した成分以外に必要に応じてｐＨ調節剤、消泡剤等の化合物を添加することができる。
【００２３】
ｐＨ調節剤としては、酢酸等が使用可能である。
【００２４】
消泡剤としては、シリコーン系消泡剤等が使用可能である。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明のガラスチョップドストランドを実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
表1に、実施例１〜４を示し、表２に、比較例１〜４を示す。
【００２７】
【表１】
2005133248.tif 000002
【００２８】
【表２】
2005133248.tif 000003
【００２９】
実施例１〜４および比較例１〜４のガラスチョップドストランドは、以下の方法により作製した。
【００３０】
まず、溶融したガラスを４０００のノズルを有するブッシングより、直径１０μｍのガラスフィラメントを引き出し、集束剤液を塗布し、ギャザリングシューにより一本のガラスストランドとし、ワインダーに巻き取る事により質量２０ｋｇのケーキをそれぞれ１０個ずつ作製した。なお、実施例１、２および比較例１、２の集束剤液は、固形分換算でエポキシシランカップリング剤を０．１質量％、ポリエチレンオキサイドを５．０質量％、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリンを３．０質量％集束剤成分として含有する水溶液であり、実施例３、４および比較例３、４の集束剤は、固形分換算でエポキシシランカップリング剤を０．１７質量％、ポリエチレンオキサイドを８．５質量％、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリンを５．１質量％集束剤成分として含有する水溶液である。
【００３１】
続いて、表１および表２に示す時間と方法で放置した後、ケーキからガラスストランドを解舒しながら長さ１３ｍｍに切断してガラスチョップドストランドを作製した。なお、表中の放置方法において、室内は、特に処理をせず放置したものであり、ポリ袋は、ケーキをポリエチレン製の袋の中に入れて密封して放置したものである。
【００３２】
（ＬＯＩH−ＬＯＩL）／ＬＯＩAveは、ガラスチョップドストランド２００ｋｇの中から３０ｇづつ５０箇所から採取し、各々のＬＯＩを測定し、その最大値をＬＯＩH、その最小値をＬＯＩLとし、またそれらの平均値をＬＯＩAveとして求めた。なお。ＬＯＩは、３０ｇのガラスチョップドストランドを１３０℃で恒量になるまで乾燥した質量（乾燥質量）を測定した後、６５０℃で１時間集束剤成分を焼却した質量（焼却質量）を測定し、｛（乾燥質量）−（焼却質量）｝／（乾燥質量）×１００から算出した。
【００３３】
開繊時間は、１０００ｃｃのビーカーに、ポリビニルアルコールおよびポリエチレングリコール型ノニオン界面活性剤を用い、粘度が１０ｍＰａ・ｓとなるよう調整した白水１０００ｇを投入し、直径７０ｍｍのプロペラ羽根を用い２００ｒｐｍで撹拌しながら、ガラスチョップドストランドを５．０ｇ投入し、ガラスチョップドストランドがモノフィラメントにまで全て開繊ために要する時間を開繊時間とし、目視で測定した。なお、５０回測定し、その平均値および標準偏差を算出した。
【００３４】
表１から明らかなように、実施例１〜４は、（ＬＯＩH−ＬＯＩL）／ＬＯＩAveが０．４０以下と小さく、また、開繊時間のバラツキを示す標準偏差は１．７以下と小さかった。
【００３５】
一方、表２から明らかなように、比較例１〜４は、（ＬＯＩH−ＬＯＩL）／ＬＯＩAveが０．５０以上と大きく、開繊時間のバラツキを示す標準偏差は４．４以上と大きかった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明のガラスチョップドストランドは、白水中でモノフィラメントにまで開繊する時間のバラツキが小さいため、このガラスチョップドストランドを用いて作製したガラスペーパーは、均一な目付や厚さを有し、タイルカーペットやルーフィングなどの建築資材、またはプリント配線基板用途に好適である。