(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主皮膜形成剤である澱粉１００重量部に対し、重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイドの中にウレタン結合を含む化合物及び／又は重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物を０．５〜１０重量部含有することを特徴とするガラス繊維用集束剤。
【請求項２】
主被膜形成剤である澱粉１００重量部に対し、重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイドの中にウレタン結合を含む化合物及び／又は重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物を０．５〜１０重量部含有する集束剤が付着してなることを特徴とするガラス繊維。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特にガラスクロス製造に適したガラス繊維を表面処理するための集束剤及びこの集束剤を付着させたガラス繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス繊維は、溶融ガラスを白金製ブッシングの底部に設けられた多数のノズルから引き出すことによって紡糸されたガラスフィラメントの表面に、集束剤を塗布した後、数百〜数千本束ねられて１本のストランドとすることによって得られる。
【０００３】
集束剤は、ガラスフィラメントを結束すると共に、ガラスフィラメント表面に皮膜を形成することによって、後工程における撚糸、整経、製織の際にガラスフィラメントを保護し、毛羽立ちを防ぐ目的でガラス繊維に付着される。またガラス繊維を製織した後は、ガラス繊維に付着している有機成分を加熱焼却などの方法により取り除き、その後シランカップリング剤等でガラス繊維表面を処理し、熱硬化性樹脂と複合させて銅張積層板が作られるため、集束剤には有機成分を焼却除去する加熱脱油性にも優れていることが望まれる。
【０００４】
このような特性を満足するため、集束剤は、澱粉、潤滑剤、界面活性剤、カチオン柔軟剤、防腐剤等から構成され、澱粉としては、トウモロコシ、ジャガイモ、サツマイモ、米、タピオカ等を原料とし、低粘化、ヒドロキシアルキル化、アセチル化、架橋等の加工が施されて作製される澱粉が主に用いられている。
【０００５】
また潤滑剤は、ガラス繊維に滑りを付与し、工程内での走行摩擦を低減させ、ガラス繊維を保護するためのものであり、パラフィンワックスや動植物油を乳化することによって作製される。
【０００６】
界面活性剤は、パラフィンワックスや動植物油を乳化するのに用いられる。
【０００７】
カチオン柔軟剤は、ガラス繊維を柔軟にし、ストランドを構成するガラスフィラメント間の摩擦を軽減するものであり、アマイドやイミダゾリン等が用いられる。
【０００８】
防腐剤は、ガラス繊維用集束剤からカビが発生するのを防止するものであり、ホルマリン等が微量で用いられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年、ガラス繊維には、生産工程の高速化や品質の向上が要求されているが、上記のような集束剤を塗布したガラス繊維は、皮膜形成性が十分とはいえず、撚糸、整経、製織時にガラスフィラメントが切断し、毛羽立ちが発生しやすいという問題を有している。この毛羽立ちは銅張積層板の電気回路不良の原因となるため、毛羽立ちの数を減らすことが要求されている。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、毛羽立ちが発生しにくいガラス繊維を得るための集束剤と、この集束剤を付着させたガラス繊維を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラス繊維用集束剤は、主皮膜形成剤である澱粉１００重量部に対し、重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイドの中にウレタン結合を含む化合物及び／又は重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物を０．５〜１０重量部含有することを特徴とする。
【００１２】
また本発明のガラス繊維は、主皮膜形成剤である澱粉１００重量部に対し、重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイドの中にウレタン結合を含む化合物及び／又は重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物を０．５〜１０重量部含有する集束剤が付着してなることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
本発明のガラス繊維用集束剤は、主被膜形成剤である澱粉１００重量部に対し、重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイドの中にウレタン結合を含む化合物及び／又は重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物を０．５〜１０重量部含有するため、ガラス繊維の毛羽立ちが抑制される。
【００１４】
このように本発明の集束剤が、ガラス繊維の毛羽立ちを抑える理由は、定かでないが、次のように推定できる。
【００１５】
集束剤中に重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイドの中にウレタン結合を含む化合物や重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物が一定量含有されると、これらの化合物が皮膜形成剤である澱粉と相溶し、澱粉皮膜を伸長性に優れる皮膜に改質するためであろうと考えられる。このような皮膜は、外的な衝撃に対して破断され難く、ガラス繊維を良好に保護するため、毛羽立ちが発生しにくくなる。
【００１６】
本発明において、集束剤中の重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイドの中にウレタン結合を含む化合物や重量平均分子量１００００以上のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物の含有量を、澱粉１００重量部に対し、０．５〜１０重量部に限定した理由は、０．５重量部未満では、ガラス繊維の毛羽立ちを抑える作用が得られ難いためであり、一方、１０重量部を越えると、ガラス繊維の柔軟性が低下し、ガラス繊維を製織する際に、ガラスフィラメントが切断し、毛羽立ちが発生しやすくなるためである。
【００１７】
また本発明におけるガラス繊維に対する集束剤の付着量は、０．１〜３重量％、好ましくは０．３〜２重量％である。またガラス繊維の組成、ストランドを構成するガラスフィラメント本数、ガラスフィラメント径、ガラスフィラメントの断面形状は、特に限定されず、いかなるガラス繊維にも適用可能である。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明のガラス繊維用集束剤及びガラス繊維を実施例と比較例に基づいて詳細に説明する。尚、集束剤の配合は、固形分換算とする。
【００１９】
（実施例１）
ヒドロキシアルキルエーテル化澱粉１００部を１０倍量の水に分散させてから加熱昇温し、糊化した後、６０℃まで冷却することによって澱粉糊液を作製した。
【００２０】
次いで植物油２０部とパラフィンワックス２０部の乳化液及びテトラエチレンペンタミンとステアリン酸の縮合物のイミダゾリンカチオン柔軟剤５部を１０倍量の６０℃熱水で溶解した溶解液及びホルマリン１部の１０倍希釈液を順次撹拌しながら上記の澱粉糊液に加えた。その後、この調合液に対し、重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物２部を２０倍量の６０℃熱水で溶解した溶解液を加えた。最後に６０℃熱水を加え、調合液の固形分が５重量％となるように調整し、６０℃で保温した。
【００２１】
こうして得られた集束剤を、直径９μｍのガラスフィラメント４００本を束ねてストランドとする紡糸工程でガラス繊維に１．０重量％付着させて、ケーキとした後、撚糸工程で撚糸することによってガラスヤーンを作製した。
【００２２】
（実施例２）
実施例１の重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物に代えて、重量平均分子量４００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物を使用した以外は、全て実施例１と同様の方法でガラスヤーンを作製した。
【００２３】
（実施例３）
実施例１の重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物に代えて、重量平均分子量１５００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイドの中にウレタン結合を含む化合物を使用した以外は、全て実施例１と同様の方法でガラスヤーンを作製した。
【００２４】
（実施例４）
実施例１の重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物に代えて、重量平均分子量３０００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイドの中にウレタン結合を含む化合物を使用した以外は、全て実施例１と同様の方法でガラスヤーンを作製した。
【００２５】
（実施例５）
実施例１の重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物に代えて、重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイドの中にウレタン結合を含む化合物を使用した以外は、全て実施例１と同様の方法でガラスヤーンを作製した。
【００２６】
（実施例６）
実施例１の重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物２部に代えて、重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物を１部と重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイドの中にウレタン結合を含む化合物を１部使用した以外は、全て実施例１と同様の方法でガラスヤーンを作製した。
【００２７】
（実施例７）
実施例１の重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物の添加量を１０部とした以外は、全て実施例１と同様の方法でガラスヤーンを作製した。
【００２８】
（比較例１）
実施例１の重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物に代えて、重量平均分子量６０００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物を使用した以外は、全て実施例１と同様の方法でガラスヤーンを作製した。
【００２９】
（比較例２）
実施例１の重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物を加えることを省略した以外は、全て実施例１と同様の方法でガラスヤーンを作製した。
【００３０】
（比較例３）
実施例１の重量平均分子量８００００のポリエチレンオキサイド・ポリプロピレンオキサイド共重合体の中にウレタン結合を含む化合物の配合比を５０部とした以外は、全て実施例１と同様の方法でヤーンを作製した。
【００３１】
こうして得られた実施例と比較例の各ガラスヤーンについて毛羽立ちを評価し、その毛羽判定の結果を表１に示した。この判定は、３種類の毛羽立ち測定結果から総合判定基準に基づいて行ったものであり、５段階評価で数値が大きいほど毛羽立ちが発生しやすいことを示しており、３種類の毛羽立ち測定とは、ガラスヤーンをコーム及び金属摩擦体を通過させながら一定速度で走行させた時のコーム及び金属摩擦体に発生する毛羽量測定と、ガラスヤーンを高速エアージェット式織機（津田駒工業株式会社製ＺＡタイプ）で製織したときのガラスクロス上の発生毛羽測定と、ガラスヤーンの光学式毛羽検知器による毛羽数測定である。
【００３２】
【表１】
0003837731.tif 000002
【００３３】
表１から明らかなように実施例のガラスヤーンに比べて、比較例のガラスヤーンは、毛羽判定で劣っており、毛羽立ちが発生しやすいことが理解できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明の集束剤をガラス繊維に付着させると、ガラス繊維の毛羽立ちが発生しにくくなるため、特にガラスクロスに適用されるガラス繊維用集束剤として有用である。