(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硝子繊維からなる織編物の表面に、粒子径０．２〜１μｍの有機系中空粒子、及び前記有機系中空粒子を前記硝子繊維の表面に固着させるための樹脂が施与された着色硝子クロス。
【請求項２】
更に織編物の柔軟剤が施与された請求項１に記載の着色硝子クロス。
【請求項３】
更に前記有機系中空粒子以外の顔料が施与された請求項１又は請求項２に記載の着色硝子クロス。
【請求項４】
グラスウールの表面をカバー地クロスで被覆したグラスウール内装材であって、前記カバー地クロスが請求項１から請求項３の何れか一項に記載の着色硝子クロスであることを特徴とするグラスウール内装材。
【請求項５】
硝子クロスを加熱して、付着した有機物を除去した後、硝子繊維の表面を粒子径０．２〜１μｍの有機系中空粒子のエマルジョン、及び樹脂のエマルジョンとを含む着色剤で付着処理し、その後乾燥ないし熱処理して、前記有機系中空粒子を前記樹脂で前記硝子繊維に固着することを特徴とする着色硝子クロスの製造方法。
【請求項６】
前記着色剤は更に柔軟剤を含む請求項５に記載の着色硝子クロスの製造方法。
【請求項７】
前記着色剤は更に前記有機系中空粒子以外の顔料を含む請求項５または請求項６に記載の着色硝子クロスの製造方法。
【請求項８】
硝子繊維を加熱して、付着した有機物を除去する方法が、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびルビジウムからなる群から選んだ少なくとも１つのアルカリ金属の硝酸塩を（イ) 糊剤で被覆された硝子繊維にまたは（ロ) 糊剤とともに硝子繊維に均一に施し、この硝子繊維を乾式で３１０〜６８０℃の範囲の温度で加熱することを特徴とする請求項５から請求項７の何れか一項に記載の着色硝子クロスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グラスウールの被覆に使用される、一般にカバー地クロスと称される、着色硝子クロスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
断熱、吸音特性に優れたグラスウールは、内装材として広く使用されるが、ウールの飛散防止、表面化粧をする為に、硝子クロスで表面を被覆する。この様なグラスウールの被覆に使用される硝子クロスは、一般にカバー地クロスと呼ばれ、着色加工を施したものが多い。硝子クロスの着色方法は、樹脂を媒体とする方法が一般的であり、樹脂は主にエマルジョン系のものが用いられ、着色剤としては顔料が使用されている。この様にエマルジョンに顔料を分散させたもので、硝子クロスを浸漬処理し、乾燥させる事で、着色硝子クロスを得る事ができるが、着色斑を防止し、均一に着色する為に、浸漬処理の前に硝子クロスを加熱して、クロスに付着した有機物を除去する方法が取られている。
【０００３】
一方、硝子クロスを加熱して、付着した有機物を除去した硝子クロスは、着色加工を施した後にも硝子表面の艶を呈する。この硝子表面の艶を消す目的で、着色加工に使われる顔料には、隠蔽性の高い、白色顔料の酸化チタン（ＴｉＯ2 ）が添加されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この酸化チタンは、モース硬度が約７．０であり、硝子繊維の硬度約６．５に比較して高い事から、硝子繊維が損傷を受け、耐折強度の低下を引き起こす。酸化チタンの使用で硝子クロス表面の艶消しは達成できるが、耐折強度の低下の為、グラスウールに貼り合わせの際、角の折り返し部分で亀裂が生じたり、破損したりする事が欠点であった。
従って、本発明の目的とするところは、耐折強度を低下させる事無く、艶消しを達成する、色ブレの少ない着色硝子クロスを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本出願にかかる第１の発明は、中空粒子を含有することを特徴とする硝子クロス用着色剤を用いて、硝子繊維からなる織編物の表面に中空粒子が施与された着色硝子クロスである。
【０００６】
第２の発明は、上記着色硝子クロスをカバー地クロスとするグラスウール内装材である。
【０００７】
第３の発明は、硝子クロスを加熱して、付着した有機物を除去した硝子繊維の表面を有機系中空粒子で被覆することを特徴とする着色硝子クロスの製造方法である。
【０００８】
【作用】
本発明は、着色硝子クロスにおいて、硝子繊維，特に、加熱して、付着した有機物を除去した後の硝子繊維の表面を、中空粒子の隠蔽性を利用することによって、その耐折強度を下げずに着色することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明における着色硝子クロスは、硝子クロス，特に、予め加熱して、付着した有機物を除去した後の硝子クロスに、着色加工を施すものであるが、通常、硝子表面の艶を消す目的で顔料中に添加してある、隠蔽性の高い白色顔料の酸化チタン（ＴｉＯ2 ）を必ずしも必要とせず、硝子表面を傷つけにくい中空粒子を使用するものである。
【００１０】
これは、酸化チタンのモース硬度は、硝子繊維の硬度約６．５に比較して、７．０と高い事から、硝子繊維に損傷を与え、耐折強度の低下を引き起こし易く、これをできる限り防ぐことが望まれるからである。つまり、中空粒子を用いることで、粒子外部の樹脂被膜と粒子内空隙部分の、屈折率の差により、中空部分において光が屈折し、密実粒子と比較すると高い光散乱係数を示す。これにより、酸化チタンと同様に不透明化剤としての性能が発揮され、硝子繊維に損傷を与えず、即ち、耐折強度を低下させることなく、艶のない着色硝子クロスを提供できるのである。
【００１１】
硝子繊維を加熱して、付着した有機物を除去する方法は特に限定されるものではないが、除去する方法を、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびルビジウムからなる群から選んだ少なくとも１つのアルカリ金属の硝酸塩を糊剤で被覆された硝子繊維にまたは糊剤とともに硝子繊維に均一に施し、この硝子繊維を乾式で３１０〜６８０℃の範囲の温度で、短時間加熱する方法にすることにより、さらに耐折強度が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に好適な例を挙げてさらに詳しく説明する。
本発明の硝子クロス用着色剤に用いられる中空粒子とは、その中空部分において光を散乱させることによって、隠蔽効果を発揮しうるものであれば良く、特にその種類は限定されるものではないが、硝子繊維に比較してその硬度が低いものが好適である。具体的には、有機系の中空粒子が好ましく、中でもカルボキシル基含有共重合体からなる中空粒子等が、特に好ましいものとして挙げられる。
【００１３】
中空粒子の粒子径は特に制限されないが、着色剤の原料として有機系中空粒子のエマルジョンを用いる場合には、エマルジョンの製造が容易であるという点で、粒子径０．２〜１μｍのものが好ましい。
【００１４】
本発明の硝子クロス用着色剤中の中空粒子の含有量は、中空粒子の種類，着色剤中の他の成分，あるいは硝子繊維の種類等によっても異なり、一概には言えないが、一般的には、固形分として１重量％以上であることが好ましい。隠蔽率の点からは、中空粒子が多い程良いが、耐折強度に、より優れているという点で、１〜８重量％が好ましく、更に１．５〜７．５重量％が好ましい。
【００１５】
尚、例えば固形分である中空粒子を３０重量％含有する中空粒子エマルジョン溶液を原料として、本発明の硝子クロス用着色剤を製造する場合には、３〜２７重量％，あるいは５〜２５重量％程度配合すると、上記の固形分比率の着色剤を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の着色硝子クロスに施与すべき中空粒子の量は、硝子クロス重量１００g 当たり、固形分として０．２g 以上が好ましい。
【００１７】
尚、本発明の硝子クロス用着色剤には、例えば酸化チタンやその他の、中空粒子以外の顔料成分をも、同時に配合することができる。酸化チタンのみを用いた着色剤に比べて、耐折強度への影響を少なくできるからである。
【００１８】
本発明の硝子クロス用着色剤には、中空粒子の他、中空粒子を均一に分散させ、ガラス繊維に固着させるための樹脂等を、配合することができる。
【００１９】
樹脂の種類は、何らの制限されないが、主にエマルジョン系のものが、中空粒子の安定した分散性により、酸化チタンを用いるよりも、色ブレの少ない着色硝子クロスを生産できるため、好ましい。
【００２０】
樹脂エマルジョンとしては、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、アクリル−スチレン共重合樹脂、あるいはエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂等を挙げることができ、中でも、アクリル−スチレン共重合樹脂がクロスの風合い等の点から好ましいが、乾燥後被膜を形成した際、中空粒子等の顔料を固着できる樹脂であればよい。
【００２１】
本発明の硝子クロス用着色剤には、更に、柔軟剤を配合することができる。柔軟剤が含まれていると、耐折強度がさらに向上し、好ましい着色硝子クロスが得られる。
【００２２】
本発明に用いられる柔軟剤としては、シリコーン系柔軟剤、ポリアミン系柔軟剤、エステル系柔軟剤等挙げることができるが、特に限定されるものはなく、公知の繊維処理用柔軟剤から適宜選択すればよい。
【００２３】
本発明の硝子クロス用着色剤中の柔軟剤の含有量は、中空粒子の種類，硝子繊維の種類等によっても異なり、一概には言えないが、耐折強度の点からは多く入れるほど良く、例えば固形分として０．４重量％以上であれば良い。但し、硝子クロス用着色剤の安定性等の観点からは、一般的には、固形分として０．４〜４重量％が好ましい。
【００２４】
尚、例えば、固形分である柔軟剤を２０重量％含有する柔軟剤溶液を原料として、本発明の硝子クロス用着色剤を製造する場合には、２〜２０重量％配合すると、上記の固形分比率の着色剤を得ることができる。
【００２５】
また、本発明の着色硝子クロスに施与すべき柔軟剤の量は、硝子クロス重量１００g 当たり、固形分として０．０５〜０．５ｇが好ましい。
【００２６】
本発明の硝子クロス用着色剤には、中空粒子やこれを固着するための樹脂以外にも、他の着色や艶消し等を目的として、更に他の顔料を配合することができる。顔料としては、例えば、ジスアゾイエロー，モノアゾイエロー，フタロシアニンブルー等の有機系顔料，カーボンブラック，黄色弁柄等の無機系顔料等が挙げられる。
【００２７】
本発明の着色硝子クロスは、硝子繊維，特に、加熱して、付着した有機物を除去した後の硝子繊維の表面を、本発明の硝子クロス用着色剤で被覆することによって製造することができる。すなわち、予め硝子クロスを加熱して、付着した有機物を除去した後、硝子繊維の表面を中空粒子を含む樹脂を媒体とした顔料で着色加工を施すものである。
【００２８】
硝子クロスに付着した有機物を除去しなくても着色加工は可能であるが、着色斑を防止し、均一に着色するには、予め有機物を除去することが好ましい。有機物の除去方法は、特に限定されるものではないが、一般的には、硝子繊維を加熱する方法が好ましい。
【００２９】
さらに好ましい加熱方法としては、ナトリウム、カリウム、セシウムおよびルビジウムからなる群から選んだ少なくとも１つのアルカリ金属の硝酸塩を、糊剤で被覆された硝子繊維にまたは糊剤とともに硝子繊維に均一に施し、この硝子繊維を乾式で３１０〜６８０℃の範囲の温度で加熱する方法が挙げられる。これは、有機物を実質的にすべて除去するのに要する時間が、単なる加熱に比べて極めて短くて良いこと，及び硝子繊維中のアルカリイオンが、イオン交換により、容積が大きいナトリウムイオン等に置換される結果、硝子表面層に圧縮応力が発生すること，等から、硝子繊維の耐折強度が低下するのを防ぐ効果がある。
【００３０】
硝子クロスの着色方法は、樹脂を媒体とする方法が一般的であり、本発明の着色硝子クロスは、例えば次のようにして得ることができる。すなわち、上記硝子クロスを本発明の硝子クロス用着色剤に顔料を分散させた分散液中に浸漬し、付着せしめた後、絞液し、温度６０〜２００℃で０．５〜１０分間乾燥乃至熱処理する。
【００３１】
ここで、分散液を付着せしめる方法としては特に限定されるものではなく、例えば、硝子クロスを浸漬する方法、スプレーで吹き付ける方法、直接塗布する方法等、前記分散液を硝子クロスに付着させる公知の適宜な方法で実施することができる。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。尚、本発明のクロスの耐折強度は、ＪＩＳ  Ｒ  ３４２０  ガラス繊維一般試験方法に準じて測定した。
【００３３】
実施例１
硝子クロス（商品名：ＫＳ２２００，糸：ＥＣＧ７５  １／０，糸密度：経４１本／２５ｍｍ，緯３２本／２５ｍｍ，２０５ｇ／ｍ2 ，鐘紡（株）製）を４００℃で２０時間加熱して、付着した有機物を除去した。次に、この硝子クロスをアクリル−スチレン共重合樹脂（固形分４１重量％）１０重量％、中空粒子状のカルボキシル基含有共重合体エマルジョン（商品名：NIPOL  MH-5055，日本ゼオン社製，固形分３０重量％）１５重量％、アルギン酸ナトリウム０．０５重量％、着色顔料１．２重量％を含む水溶液に浸漬し、次いで絞液したのち１８０℃で３分乾燥した。得られた着色硝子クロスは、樹脂付着量が１．５重量％であり、耐折強度は表１に示す通りであった。
【００３４】
実施例２
実施例１で用いたのと同様の硝子クロスを、実施例１と同様に付着した有機物を除去した。次に、この硝子クロスをアクリル−スチレン共重合樹脂（固形分４１重量％）１０重量％、中空粒子状のカルボキシル基含有共重合体エマルジョン（商品名：NIPOL  MH-5055，日本ゼオン社製，固形分３０重量％）１５重量％、アルギン酸ナトリウム０．０５重量％、着色顔料１．２重量％、脂肪酸ポリアミン系柔軟剤（商品名：ギンソフトNT-100，第一工業製薬社製，固形分２０重量％）７重量％を含む水溶液に浸漬し、次いで絞液したのち１８０℃で３分乾燥した。得られた着色硝子クロスは、樹脂付着量が１．５重量％であり、耐折強度は表１に示す通りであった。
【００３５】
実施例３
硝子クロスに付着した有機物を除去する方法として、硝子クロスをパッダー中３％の硝酸カリウム水溶液に浸漬、絞液し、クロスの液付着率を（クロスの乾燥重量に対して）約３０％すなわち、薬品付着量を約１％に調整した後、このクロスを乾燥する。次に乾燥したクロスを６００℃で１０秒間乾燥した。熱処理に続いてクロスを水槽に浸漬し、続いて３％酢酸溶液に入れ、次いで最後に流水で洗浄した。硝子クロスの有機物除去方法以外は、実施例１と同様にして着色硝子クロスを得た。得られた着色硝子クロスは、樹脂付着量が１．５重量％であり、耐折強度は表１に示す通りであった。
【００３６】
実施例４
硝子クロスの有機物除去方法を実施例３と同様に、硝子クロスの着色方法を実施例２と同様にして、着色硝子クロスを得た。得られた着色硝子クロスは、樹脂付着量が１．５重量％であり、耐折強度は表１に示す通りであった。
【００３７】
対照品１
硝子クロス（商品名：ＫＳ２２００，糸：ＥＣＧ７５  １／０，糸密度：経４１本／２５ｍｍ，緯３２本／２５ｍｍ，２０５ｇ／ｍ2 ，鐘紡（株）製）を４００℃で２０時間加熱して、付着した有機物を除去した。得られた硝子クロスの耐折強度は表１に示す通りであった。
【００３８】
対照品２
硝子クロスに付着した有機物を除去する方法として、硝子クロスをパッダー中３％の硝酸カリウム水溶液に浸漬、絞液し、クロスの液付着率を（クロスの乾燥重量に対して）約３０％すなわち、薬品付着量を約１％に調整した後、このクロスを乾燥する。次に乾燥したクロスを６００℃で１０秒間乾燥した。熱処理に続いてクロスを水槽に浸漬し、続いて３％酢酸溶液に入れ、次いで最後に流水で洗浄した。得られた硝子クロスの耐折強度は表１に示す通りであった。
【００３９】
比較例１
実施例１で用いた硝子クロスを用い、実施例１と同様の方法で、付着した有機物を除去した。次に、この硝子クロスをアクリル−スチレン共重合樹脂（固形分４１重量％）１０重量％、アルギン酸ナトリウム０．０５重量％、着色顔料１．２重量％、酸化チタン２重量％を含む水溶液に浸漬し、次いで絞液したのち１８０℃で３分乾燥した。得られた着色硝子クロスは、樹脂付着量が１．５重量％であり、耐折強度は表１に示す通りであった。
【００４０】
比較例２
実施例１で用いた硝子クロスを用い、実施例１と同様の方法で、付着した有機物を除去した。次に、この硝子クロスをアクリル−スチレン共重合体樹脂（固形分４１重量％）１０重量％、アルギン酸ナトリウム０．０５重量％、着色顔料１．２重量％，酸化チタン２重量％，脂肪酸ポリアミン系柔軟剤（商品名：ギンソフトNT-100，第一工業製薬社製，固形分２０重量％）７重量％を含む水溶液に浸漬し、次いで絞液したのち１８０℃で３分乾燥した。得られた着色硝子クロスは、樹脂付着量が１．５重量％であり、耐折強度は表１に示す通りであった。
【００４１】
比較例３
硝子クロスの有機物除去方法を実施例３と同様に、硝子クロスの着色方法を比較例１と同様にして、着色硝子クロスを得た。得られた着色硝子クロスは、樹脂付着量が１．５重量％であり、耐折強度は表１に示す通りであった。
【００４２】
【表１】
0003975547.tif 000002
【００４３】
表１から分かる通り、 中空粒子を含有する本発明の着色剤を用いて着色した実施例１〜４の硝子クロスは、酸化チタンのみで着色した比較例１〜３に比べて、耐折強度に優れていた。
【００４４】
また、実施例２，４が各々実施１，３に比べて耐折強度が高いことから、中空粒子に加えて柔軟剤を用いた場合は、より効果的であることが分かった。
【００４５】
実施例１と３の比較，及び２と４の比較からは、実施例３，４の有機物の除去方法の場合には、有機物の処理に要する加熱時間が極めて短時間で済むため、実施例１，２の方法の場合よりも、耐折強度が極端に優れていることが分かった。
【００４６】
実施例３と比較例３の比較からは、有機物除去方法が同じでも、酸化チタンを用いるより、中空粒子の方が、はるかに効果が大きいことが分かった。
【００４７】
尚、実施例１〜４の硝子クロスは、その着色の程度も、従来品の酸化チタンのみを用いた場合に劣らず、良好であった。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の着色硝子クロスは、中空粒子を用いることで、酸化チタンの強度に及ぼす影響を極力減らしているため、強度の低下なく艶消しを達成することができる。しかも、中空粒子の安定した水分散性により、色ブレの少ない外観上良好なものである。本発明により、グラスウール内装材のウールの飛散防止、表面化粧用の被覆材として使用しても、折り返し部分での亀裂や破損が発生しない良好な着色硝子クロスを提供することが可能となった。