JP2013035697A - Glass fiber sizing agent, glass fiber, and glass fiber nonwoven fabric - Google Patents
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Abstract
Description
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の材料に使用されるガラス繊維不織布、該ガラス繊維不織布の作製に適したガラス繊維、及び該ガラス繊維の表面を被覆するためのガラス繊維集束剤に関する。 The present invention relates to a glass fiber nonwoven fabric used for building materials such as tile carpet and roofing, or a printed wiring board material, glass fiber suitable for the production of the glass fiber nonwoven fabric, and a surface for coating the surface of the glass fiber. It relates to a glass fiber sizing agent.
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の材料に使用されるガラス繊維不織布は、次の手順で作製される。 A glass fiber nonwoven fabric used for building materials such as tile carpets and roofings, or printed wiring board materials is produced by the following procedure.
まず、溶融ガラスを白金製ブッシングの底面に形成された複数のノズルから引き出すことによって、ガラス繊維モノフィラメントを作製した後、該ガラス繊維モノフィラメント表面にガラス繊維集束剤を塗布し、ギャザリングシューを用いて複数本のガラス繊維モノフィラメントを一本のガラス繊維ストランド束に束ねた後、ケーキとして巻き取る。 First, a glass fiber monofilament is prepared by drawing molten glass from a plurality of nozzles formed on the bottom surface of a platinum bushing, and then a glass fiber sizing agent is applied to the surface of the glass fiber monofilament, and a plurality of pieces are collected using a gathering shoe. The glass fiber monofilaments are bundled into a single glass fiber strand bundle and then wound up as a cake.
次に、巻き取られたケーキからガラス繊維ストランド束を解舒しながら、例えば３〜６０ｍｍの長さに切断してチョッドストランドを作製する。 Next, while unwinding the glass fiber strand bundle from the wound cake, it is cut into a length of, for example, 3 to 60 mm to produce a chod strand.
最後に、水溶性高分子、界面活性剤などを溶解させた白水中へチョップドストランドを投入し、プロペラ羽根等を用いて攪拌し、チョップドストランドを開繊させてガラス繊維モノフィラメントとし、パルプから紙を製造する場合と同様の方法によりメッシュコンベアー上で抄紙し、乾燥することによってガラス繊維不織布が作製される。 Finally, chopped strands are put into white water in which water-soluble polymers, surfactants, etc. are dissolved, stirred using propeller blades, etc., opened to make glass fiber monofilaments, and paper from pulp A glass fiber nonwoven fabric is produced by paper-making on a mesh conveyor by the method similar to the case of manufacturing, and drying.
ガラス繊維不織布には、機械強度の向上、及びガラス繊維不織布の厚さの均一化を目的として、白水中でチョップドストランドを確実に一本一本のガラス繊維モノフィラメントに開繊させる必要がある。そのため、ガラス繊維不織布の作製に使用されるチョップドストランドを、白水中で容易に（素早く）ガラス繊維モノフィラメントに開繊させることが求められる。更に、一旦開繊されたガラス繊維モノフィラメントが、再び凝集しないことも要求されている。 In order to improve mechanical strength and make the thickness of the glass fiber nonwoven fabric uniform, it is necessary for the glass fiber nonwoven fabric to surely open the chopped strands into individual glass fiber monofilaments in white water. Therefore, it is required that the chopped strand used for producing the glass fiber nonwoven fabric be easily (quickly) opened into glass fiber monofilaments in white water. Furthermore, it is also required that the glass fiber monofilament once opened does not aggregate again.
特許文献１には、数平均分子量が１００００〜１００００００である水溶性高分子と界面活性剤とを含有する集束剤が塗布されることで、毛羽の発生量が少なく、白水中で容易に開繊されるガラスロービングが開示されている。 In Patent Document 1, a bundling agent containing a water-soluble polymer having a number average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 and a surfactant is applied, so that the generation amount of fluff is small and the fiber is easily opened in white water. Glass roving is disclosed.
しかし、特許文献１に開示された集束剤を塗布した場合、開繊時間が短くなり、毛羽の発生が抑制されるものの、白水中において一旦開繊されたガラス繊維モノフィラメントが、再度凝集してしまうという問題が生じていた。先述したように、ガラス繊維不織布の品質を決定する要因の一つとして、ガラス繊維不織布の厚さの均一化がある。厚さが均一であるガラス繊維不織布を作製する場合、白水中で、ガラス繊維モノフィラメントが凝集することを抑制する必要がある。 However, when the sizing agent disclosed in Patent Document 1 is applied, the opening time is shortened and the generation of fluff is suppressed, but the glass fiber monofilaments once opened in white water are aggregated again. There was a problem. As described above, as one of the factors that determine the quality of the glass fiber nonwoven fabric, there is uniform thickness of the glass fiber nonwoven fabric. When producing a glass fiber nonwoven fabric having a uniform thickness, it is necessary to suppress aggregation of glass fiber monofilaments in white water.
また、集束剤中に含まれる界面活性剤としては、開繊時間を短くする為に、アルキル基の炭素数が１２〜１５であるポリオキシエチレンアルキルエーテルが多用されてきた。しかし、アルキル基の炭素数が１２〜１５であるポリオキシエチレンアルキルエーテルは、化学物質排出移動量届出制度（ＰＲＴＲ）の対象物質であり、環境保護の観点から、その使用量を抑制する必要がある。 Moreover, as a surfactant contained in the sizing agent, polyoxyethylene alkyl ethers having an alkyl group with 12 to 15 carbon atoms have been frequently used in order to shorten the opening time. However, polyoxyethylene alkyl ethers having 12 to 15 carbon atoms in the alkyl group are substances subject to the chemical substance release and transfer notification system (PRTR), and it is necessary to suppress the amount used from the viewpoint of environmental protection. is there.
本発明は、係る状況に鑑み、ＰＲＴＲの対象物質であるアルキル基の炭素数が１２〜１５であるポリオキシエチレンアルキルエーテルを使用せずとも、開繊時間を短くすることが可能であるとともに、開繊されたガラス繊維モノフィラメントの凝集を抑制することが可能となるガラス繊維集束剤と、このガラス繊維集束剤が表面に塗布されたガラス繊維、及びこのガラス繊維を用いて作製されたガラス繊維不織布を提供することを課題とする。 In view of the situation, the present invention can shorten the fiber opening time without using a polyoxyethylene alkyl ether having 12 to 15 carbon atoms in the alkyl group, which is a target substance of PRTR, Glass fiber sizing agent capable of suppressing agglomeration of opened glass fiber monofilament, glass fiber coated with the glass fiber sizing agent on the surface, and glass fiber nonwoven fabric produced using the glass fiber It is an issue to provide.
本発明の発明者は、これらの課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、分子中に親水性を示す部位が存在することで、白水中で容易に溶解し、チョップドストランドをガラス繊維モノフィラメントに容易に開繊させる、という一面を有している一方で、分子中にある程度の疎水性を示す部位が存在することで、白水中でもチョップドストランドの外表面を覆うことができ、そのことでガラス繊維モノフィラメントどうしが凝集することを抑制できる界面活性剤を含有するガラス繊維集束剤をガラス繊維に塗布することで、これらの問題を解決することができることを見出した。 As a result of intensive studies to solve these problems, the inventor of the present invention can easily dissolve in white water due to the presence of a hydrophilic portion in the molecule, and convert the chopped strand into a glass fiber monofilament. While it has one aspect of easy opening, the presence of some hydrophobicity in the molecule can cover the outer surface of chopped strands even in white water, which makes glass fiber It has been found that these problems can be solved by applying a glass fiber sizing agent containing a surfactant capable of suppressing the aggregation of monofilaments to glass fibers.
すなわち本発明に係るガラス繊維集束剤は、
エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤を含有し、
前記エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤中のエチレンオキサイドのモル数ｘとプロピレンオキサイドのモル数ｙとのモル比（ｘ／ｙ）が２〜５であることを特徴とする。
That is, the glass fiber sizing agent according to the present invention is
Contains an ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant,
The ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant has a molar ratio (x / y) between the number of moles of ethylene oxide x and the number of moles y of propylene oxide in the surfactant.
また本発明に係るガラス繊維集束剤は、前記エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤中アルキル基の炭素数が１２〜１８であることが好ましい。 In the glass fiber sizing agent according to the present invention, the alkyl group in the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant preferably has 12 to 18 carbon atoms.
また本発明に係るガラス繊維は、前記いずれかに記載のガラス繊維集束剤の固形物で被覆されていることを特徴とする。 Moreover, the glass fiber which concerns on this invention is coat | covered with the solid substance of the glass fiber sizing agent in any one of the said.
また本発明に係るガラス繊維は、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量に対する前記エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤の固形物の質量割合が、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量１００質量部に対して０．００５〜０．５質量部であることが好ましい。 Further, the glass fiber according to the present invention is such that the mass ratio of the solid matter of the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant to the total amount of the solid matter of the glass fiber and the glass fiber sizing agent is that of the glass fiber and the glass fiber sizing agent. It is preferable that it is 0.005-0.5 mass part with respect to 100 mass parts of total amounts of a solid substance.
また本発明に係るガラス繊維不織布は、前記いずれかに記載のガラス繊維を集束したガラス繊維ストランド束を３〜６０ｍｍの長さに切断し、白水中に分散させることにより作製されることを特徴とする。 Moreover, the glass fiber nonwoven fabric according to the present invention is produced by cutting a glass fiber strand bundle in which the glass fibers according to any one of the above are bundled into a length of 3 to 60 mm and dispersing it in white water. To do.
本発明に係るガラス繊維集束剤は、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤を含有し、前記エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤中のエチレンオキサイドのモル数ｘとプロピレンオキサイドのモル数ｙとのモル比（ｘ／ｙ）が２〜５であるため、本発明に係るガラス繊維集束剤を塗布したガラス繊維により作製されたチョップドストランドは、開繊時間が短くなるとともに、開繊されたガラス繊維モノフィラメントの凝集を抑制することが可能となる。 The glass fiber sizing agent according to the present invention contains an ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant, and the number of moles x of ethylene oxide and the number of moles y of propylene oxide in the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant. The chopped strand made of the glass fiber coated with the glass fiber sizing agent according to the present invention was opened as the fiber opening time was shortened. It becomes possible to suppress aggregation of the glass fiber monofilament.
本発明に係るガラス繊維不織布は、開繊後の凝集が起こり難いガラス繊維から作製されているため、厚さが均一であり、建築資材またはプリント配線基板の材料として使用することで、品質の高い建築物またはプリント配線基板を製造することが可能となる。 Since the glass fiber nonwoven fabric according to the present invention is made of glass fiber that hardly aggregates after opening, the thickness is uniform, and the quality is high when used as a building material or a printed wiring board material. It becomes possible to manufacture a building or a printed wiring board.
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and is based on ordinary knowledge of a person skilled in the art without departing from the gist of the present invention. It should be understood that modifications and improvements as appropriate to the following embodiments also fall within the scope of the present invention.
本発明のガラス繊維集束剤は、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤を含有し、前記エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤中のエチレンオキサイドのモル数ｘとプロピレンオキサイドのモル数ｙとのモル比（ｘ／ｙ）が２〜５である。以下、その詳細について説明する。 The glass fiber sizing agent of the present invention contains an ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant, and the number of moles x of ethylene oxide and the number of moles y of propylene oxide in the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant. The molar ratio (x / y) is 2-5. The details will be described below.
本発明のガラス繊維集束剤は、ガラス繊維の表面を覆う用途で用いられるものである。このガラス繊維集束剤は、少なくともエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤を含有している。エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤を溶媒に溶解させ、アプリケーターなどの塗布装置により、ガラス繊維の表面に塗布されるが、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤との溶解性を考慮に入れると、エタノールやシクロヘキサン等の有機溶媒よりも、水道水、イオン交換水、及び蒸留水に溶解させることが好ましい。 The glass fiber sizing agent of the present invention is used in applications that cover the surface of glass fiber. This glass fiber sizing agent contains at least an ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant. An ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant is dissolved in a solvent and applied to the surface of the glass fiber by a coating device such as an applicator. In consideration of solubility with the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant. If it puts, it is preferable to make it melt | dissolve in a tap water, ion-exchange water, and distilled water rather than organic solvents, such as ethanol and a cyclohexane.
エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤は、ガラス繊維モノフィラメントを１本のガラス繊維ストランド束状に集束させる役割を果たす。ガラス繊維を白水中に投入する前において、摩擦等に起因する毛羽がガラス繊維表面に発生することを防止するために、所望の集束性を有している必要がある。一方、白水中において、ガラス繊維が集束した状態では、厚さが均一であるガラス繊維不織布を作製することができないため、チョップドストランドは容易にガラス繊維モノフィラメントに開繊される必要がある。また、ガラスの表面に存在するアニオンは疎水性であるため、安定状態となるべくガラス繊維モノフィラメントどうしが凝集してしまう虞がある。凝集防止のため、白水中において、ガラス繊維モノフィラメントは、アニオンよりも親水性である物質に覆われている必要があり、この物質によりガラス繊維モノフィラメントどうしの凝集が起こり難い状態にする必要がある。エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤は、親水性であるエチレンオキサイドを有しているため、白水中に投入する前においては、ガラス繊維モノフィラメントどうしを集束させることが可能であるとともに、白水中に投入されることにより、白水に容易に溶解し、集束力が弱くなる。そのため、白水中においてチョップドストランドは、短時間でガラス繊維モノフィラメントに開繊される。またプロピレンオキサイドは、ガラス表面に存在するアニオンよりも親水性が高く、一方、エチレンオキサイドよりも疎水性が高いため、白水中においてもガラス繊維モノフィラメント表面に存在し、開繊されたガラス繊維モノフィラメントどうしが凝集することを抑制することが可能となる。 The ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant plays a role of bundling glass fiber monofilaments into one glass fiber strand bundle. Before introducing the glass fiber into the white water, it is necessary to have a desired convergence in order to prevent fuzz due to friction or the like from occurring on the surface of the glass fiber. On the other hand, in a state where glass fibers are concentrated in white water, a glass fiber nonwoven fabric having a uniform thickness cannot be produced. Therefore, the chopped strand needs to be easily opened into a glass fiber monofilament. Moreover, since the anion which exists on the surface of glass is hydrophobic, there exists a possibility that glass fiber monofilaments may aggregate as much as possible. In order to prevent aggregation, the glass fiber monofilament needs to be covered with a substance that is more hydrophilic than an anion in white water, and it is necessary to make the glass fiber monofilament less likely to aggregate with each other. Since the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant has ethylene oxide that is hydrophilic, the glass fiber monofilaments can be focused before being put into white water, Is easily dissolved in white water and the focusing force is weakened. Therefore, the chopped strand is opened into a glass fiber monofilament in a short time in white water. Propylene oxide is more hydrophilic than anions present on the glass surface, while it is more hydrophobic than ethylene oxide, so it exists on the surface of the glass fiber monofilaments even in white water, and the opened glass fiber monofilaments Can be prevented from aggregating.
エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤は、以下の化学式で表すことができる。 The ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant can be represented by the following chemical formula.
（化１）中の−Ｃ２Ｈ４Ｏ−はエチレンオキサイドであり、−Ｃ３Ｈ６Ｏ−はプロピレンオキサイドである。エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドの添え字ｘ、ｙはそれぞれエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤を構成するエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドのモル数を表しており、本発明におけるエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのモル比（ｘ／ｙ）は２〜５である。（ｘ／ｙ）が２より小さいと、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤中のプロピレンオキサイドのモル数が過剰となり、白水中においてチョップドストランドはガラス繊維モノフィラメントに容易に開繊されず、ガラス繊維不織布の作製に時間を要する虞がある。一方、ｘ／ｙが５より大きいと、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤中のエチレンオキサイドのモル数が過剰となり、白水中において、ガラス繊維モノフィラメント表面に存在するエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤の量が減少するために、ガラス表面のアニオンが白水に曝され、ガラス繊維モノフィラメントどうしの凝集が起こり易くなってしまう虞がある。そのため、厚さが均一であるガラス繊維不織布を作製することが困難となる虞がある。（ｘ／ｙ）の範囲としては、（ｘ／ｙ）が２〜３であることがより好ましい。 -C 2 H 4 O- is the (Formula 1) in an ethylene oxide, -C 3 H 6 O- is propylene oxide. The subscripts x and y of ethylene oxide and propylene oxide represent the number of moles of ethylene oxide and propylene oxide constituting the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant, respectively, and the moles of ethylene oxide and propylene oxide in the present invention. The ratio (x / y) is 2-5. When (x / y) is smaller than 2, the number of moles of propylene oxide in the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant becomes excessive, and the chopped strands are not easily opened into glass fiber monofilaments in white water. There is a possibility that it takes time to produce the fiber nonwoven fabric. On the other hand, if x / y is greater than 5, the number of moles of ethylene oxide in the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant becomes excessive, and the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether present on the surface of the glass fiber monofilament in white water. Since the amount of the surfactant is decreased, the anion on the glass surface is exposed to white water, and the glass fiber monofilaments may easily aggregate. Therefore, it may be difficult to produce a glass fiber nonwoven fabric having a uniform thickness. As the range of (x / y), it is more preferable that (x / y) is 2 to 3.
エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤中のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのモル数の和（ｘ＋ｙ）の相加平均は、５〜２０であることが、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤の合成容易性を鑑みると好ましい。 Ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant The ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant has an arithmetic average of the sum (x + y) of the number of moles of ethylene oxide and propylene oxide of 5 to 20. Considering the ease of synthesis, it is preferable.
（化１）中のＣｚＨ（２ｚ−１）はアルキル基であり、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドと比べて水に溶けにくい性質（疎水性）を有している。エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤中にアルキル基が存在することで、白水中で容易に溶解してしまい、ガラス繊維モノフィラメント表面に存在するエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤の量が減少することが抑制される。アルキル基のｚは、１２〜１８であることが好ましい。ｚが１２より小さいと、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤が過度の親水性となるために、白水中で容易に溶解してしまい、ガラス繊維モノフィラメント表面に存在するエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤の量が減少する虞がある。一方、ｚが１８より大きいと、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤が過度の疎水性となるために、白水中においてチョップドストランドがガラス繊維モノフィラメントに容易に開繊されず、ガラス繊維不織布の作製に時間を要する虞がある。また、アルキル基は、分岐を有さない直鎖状であることが、合成容易性の観点から鑑みて好ましい。 C z H (2z-1) in (Chemical Formula 1) is an alkyl group and has a property (hydrophobicity) that is less soluble in water than ethylene oxide or propylene oxide. Due to the presence of alkyl groups in the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant, the amount of ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant present in the surface of the glass fiber monofilament is easily dissolved in white water. Decrease is suppressed. Z of the alkyl group is preferably 12-18. When z is less than 12, the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant becomes excessively hydrophilic, so that it easily dissolves in white water, and the ethylene oxide-propylene oxide alkyl present on the surface of the glass fiber monofilament. There is a possibility that the amount of the ether surfactant is decreased. On the other hand, when z is larger than 18, the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant becomes excessively hydrophobic, and thus the chopped strands are not easily opened into glass fiber monofilaments in white water. There is a possibility that the production takes time. In addition, the alkyl group is preferably a straight chain having no branch from the viewpoint of ease of synthesis.
また本発明のガラス繊維集束剤は、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤、溶媒に加えて、シランカップリング剤、結束剤、帯電防止剤、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤以外のノニオン系界面活性剤を併用することができる。 Further, the glass fiber sizing agent of the present invention is in addition to an ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant and a solvent, other than a silane coupling agent, a binder, an antistatic agent, and an ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant. A nonionic surfactant can be used in combination.
その中でもシランカップリング剤は、ガラス繊維モノフィラメントの表面を有機化し、そのことによりエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤とガラス繊維モノフィラメントの付着性を高め、毛羽の発生を抑制できるため、シランカップリング剤を併用することが特に好ましい。 Among them, the silane coupling agent makes the surface of the glass fiber monofilament organic, thereby improving the adhesion between the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant and the glass fiber monofilament and suppressing the generation of fluff. It is particularly preferable to use a ring agent in combination.
シランカップリング剤として、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−Ｎ’−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシランのようなアミノシラン類や、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(３，４ −エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランのようなエポキシシラン類、γ−クロロプロピルトリメトキシシランのようなクロルシラン類、γ−メルカプトトリメトキシシランのようなメルカプトシラン、ビニルメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランのようなビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランのようなアクリルシラン類、などが挙げられる。これらを単独で使用、または２種類以上を併用することができる。 As a silane coupling agent, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -N′-β- (aminoethyl)- Aminosilanes such as γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane Epoxysilanes, chlorosilanes such as γ-chloropropyltrimethoxysilane, mercaptosilanes such as γ-mercaptotrimethoxysilane, vinylmethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyl Vinylsilanes such as trimethoxysilane, γ-methacryloxy And acrylic silanes such as cyclopropyltrimethoxysilane. These can be used alone or in combination of two or more.
エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤以外のノニオン系界面活性剤は、ガラス繊維モノフィラメントの集束性が良く、またエポキシ樹脂などの結束剤と比べて白水中において容易に溶解するため、ノニオン系界面活性剤を併用することが好ましい。 Nonionic surfactants other than ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactants have better binding properties of glass fiber monofilaments and are more easily dissolved in white water than binding agents such as epoxy resins. It is preferable to use an activator in combination.
ノニオン系界面活性剤として、ポリオキシエチレンアルキル（Ｃ１２〜１８）エーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン−ブロックコポリマー、アルキル（Ｃ１２〜１８）ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン−ブロックコポリマーエーテル、ポリオキシエチレン樹脂酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸（Ｃ１２〜１８）モノエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸（Ｃ１２〜１８）ジエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸（Ｃ１２〜１８）エステル、グリセロール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンキャスターオイルエーテル、硬化ヒマシ油エチレンオキサイド付加物、アルキル（Ｃ１２〜１８）アミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸（Ｃ１２〜１８）アミドエチレンオキサイド付加物、グリセロール脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸（Ｃ１２〜１８）エステル、ソルビタン脂肪酸（Ｃ１２〜１８）エステル、ショ糖脂肪酸エステル、多価アルコールアルキルエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物、などが挙げられる。これらを単独で使用、または２種類以上を併用することができる。 Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl (C12-18) ether, polyoxyethylene-polyoxypropylene-block copolymer, alkyl (C12-18) polyoxyethylene-polyoxypropylene-block copolymer ether, polyoxyethylene Resin acid ester, polyoxyethylene fatty acid (C12-18) monoester, polyoxyethylene fatty acid (C12-18) diester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid (C12-18) ester, glycerol fatty acid ester ethylene oxide adduct, polyoxyethylene Caster oil ether, hydrogenated castor oil ethylene oxide adduct, alkyl (C12-18) amine ethylene oxide adduct, fatty acid (C12-18) amidoethylene oxide Id adduct, glycerol fatty acid ester, polyglycerol fatty acid ester, pentaerythritol fatty acid ester, sorbitol fatty acid (C12-18) ester, sorbitan fatty acid (C12-18) ester, sucrose fatty acid ester, polyhydric alcohol alkyl ether, fatty acid alkanolamide Acetylene glycol, acetylene alcohol, ethylene oxide adduct of acetylene glycol, ethylene oxide adduct of acetylene alcohol, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
本発明のガラス繊維は、本発明のガラス繊維集束剤の固形物で被覆されていることを特徴とする。 The glass fiber of the present invention is coated with a solid material of the glass fiber sizing agent of the present invention.
ガラス繊維は、溶融ガラスをガラス溶融炉に設けられた白金などで構成されたブッシングの底部の複数本の耐熱性ノズルからガラス繊維モノフィラメントとして連続的に引き出すことによって成形され、各ガラス繊維の表面には、アプリケーターなどの塗布装置により本発明に係るガラス繊維集束剤が塗布された後、ギャザリングシューで１００〜８０００本のガラス繊維モノフィラメントが束ねられて一本のガラス繊維ストランド束とされ、ガラス繊維ストランド束は一旦ドラムに巻き取ってケーキと呼ばれる状態にされる。ケーキを１３０℃で１０時間乾燥させた後、ケーキからガラス繊維ストランド束を引き出し、用途に応じてチョップドストランドなどに切断加工される。 Glass fiber is formed by continuously drawing molten glass as a glass fiber monofilament from a plurality of heat-resistant nozzles at the bottom of a bushing made of platinum or the like provided in a glass melting furnace, and is formed on the surface of each glass fiber. After the glass fiber sizing agent according to the present invention is applied by an application device such as an applicator, 100 to 8000 glass fiber monofilaments are bundled by a gathering shoe to form a single glass fiber strand bundle. The bundle is once wound up on a drum and put into a state called cake. After the cake is dried at 130 ° C. for 10 hours, a bundle of glass fiber strands is drawn from the cake and cut into chopped strands or the like depending on the application.
本発明では、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量に対するエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤の固形物の質量割合が、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量１００質量部に対して０．００５〜０．５質量部であることが好ましい。ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量に対するエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤の固形物の質量割合が０．００５質量部より小さいと、被覆量が少なすぎるため、均等にガラス繊維表面が被覆され難い場合もあり、ガラス繊維どうしの集束性が低下し、白水中での溶解性にムラが生じる虞がある。一方、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量に対するエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤の固形物の質量割合が０．５質量部より大きいと、塗布量の増加にもかかわらず、集束性の向上が見られず、また白水中でエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤が溶解するのに時間を要し、ガラス繊維不織布の作製時間が長くなる虞がある。より好ましい範囲としては、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量に対するエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤の固形物の質量割合が、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量１００質量部に対して０．０１〜０．３質量部であり、更に好ましくは０．０１５〜０．２質量部である。なお本明細書では１３０℃で１０時間乾燥させた場合に揮発せずに残留した物質を固形分という。 In the present invention, the mass ratio of the solid matter of the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant to the total amount of the solid matter of the glass fiber and the glass fiber sizing agent is 100% of the total amount of the solid matter of the glass fiber and the glass fiber sizing agent. It is preferable that it is 0.005-0.5 mass part with respect to a mass part. If the mass ratio of ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant solids to the total amount of glass fiber and glass fiber sizing agent solids is less than 0.005 parts by mass, the coating amount will be too small, and glass will be evenly distributed. In some cases, the fiber surface is difficult to be coated, the converging property of the glass fibers is lowered, and the solubility in white water may be uneven. On the other hand, if the mass ratio of ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant solids to the total amount of glass fiber and glass fiber sizing agent solids is greater than 0.5 parts by mass, the coating amount will increase. There is no possibility of improving the convergence, and it takes time for the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant to dissolve in white water, which may increase the time for producing the glass fiber nonwoven fabric. As a more preferable range, the mass ratio of the solid of the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant to the total amount of the solid of the glass fiber and the glass fiber sizing agent is the total of the solid of the glass fiber and the glass fiber sizing agent. It is 0.01-0.3 mass part with respect to 100 mass parts of quantity, More preferably, it is 0.015-0.2 mass part. In the present specification, a substance that does not volatilize when dried at 130 ° C. for 10 hours is referred to as a solid content.
本発明のガラス繊維モノフィラメントは、平均直径が５〜２５μｍのガラス長繊維であれば、作製されたガラス繊維不織布が所望の強度を有するとともに、ガラス繊維ストランド束を切断する際にガラス繊維が白水外に飛散する虞がないため好ましい。ガラス繊維モノフィラメントの平均直径のより好ましい範囲は、１０〜２０μｍである。 If the glass fiber monofilament of the present invention is a long glass fiber having an average diameter of 5 to 25 μm, the produced glass fiber nonwoven fabric has a desired strength, and the glass fiber is not white water when the glass fiber strand bundle is cut. This is preferable because there is no risk of scattering. A more preferable range of the average diameter of the glass fiber monofilament is 10 to 20 μm.
本発明のガラス繊維モノフィラメントの平均直径は、単位長さ当りのガラス繊維の質量の計測値、またはガラス繊維の密度の計測値、などからガラス繊維モノフィラメントの直径値を算出して得た値でもよく、またレーザー計測機などによりガラス繊維モノフィラメント直径を計測して得た値や、その他公知の方法で測定したものであってもよい。 The average diameter of the glass fiber monofilament of the present invention may be a value obtained by calculating the diameter value of the glass fiber monofilament from the measured value of the mass of the glass fiber per unit length or the measured value of the density of the glass fiber. Further, a value obtained by measuring the diameter of the glass fiber monofilament with a laser measuring instrument or the like, or other measured values may be used.
本発明のガラス繊維は、Ｅガラス（アルカリ含有率２．０％以下）、ＡＲガラス（耐アルカリ性ガラス組成）、Ｃガラス（耐酸性のアルカリ石灰含有ガラス組成）、Ｄガラス（低誘電率を実現する組成）、Ｈガラス（高誘電率を実現する組成）、Ｓガラス（高強度、高弾性率を実現する組成）、Ｔガラス（高強度、高弾性率を実現する組成）、Ｍガラス（高弾性率を実現するベリリウムを含有するガラス組成）、ＮＥガラス（低誘電率、低誘電正接を実現する組成）などの既存の各種ガラス組成を有するガラス繊維に加え、新規性能を発現するために開発された新たなガラス組成であってもよい。 The glass fiber of the present invention realizes E glass (alkali content 2.0% or less), AR glass (alkali resistant glass composition), C glass (acid resistant alkali lime-containing glass composition), D glass (low dielectric constant). Composition), H glass (composition realizing high dielectric constant), S glass (composition realizing high strength and high elastic modulus), T glass (composition realizing high strength and high elastic modulus), M glass (high Developed to develop new performance in addition to glass fibers with various glass compositions such as beryllium-containing glass composition that achieves elastic modulus) and NE glass (composition that achieves low dielectric constant and low dielectric loss tangent). A new glass composition may be used.
本発明のガラス繊維不織布は、上記のガラス繊維を集束したガラス繊維ストランド束を３〜６０ｍｍの長さに切断し、白水中に分散させることにより作製されることを特徴とする。 The glass fiber nonwoven fabric of the present invention is produced by cutting a glass fiber strand bundle in which the above glass fibers are bundled to a length of 3 to 60 mm and dispersing it in white water.
ケーキから巻き戻されたガラス繊維ストランド束は、切断機により３〜６０ｍｍの長さに切断され、チョップドストランドが作製される。チョップドストランドは、バッチ内の白水中に一度に投入（バッチ式）、あらかじめホッパーに充填されたチョップドストランドを、ホッパーの底部に設けられた振動フィーダーやスクリューを用いて、抄造速度に合わせて一定量ずつ白水中に投入（連続式）、またはガラス繊維ストランド束を白水槽の投入口付近で所定の長さに切断して作製されたチョップドストランドを連続的に直接白水中に投入（切断直接投入法）、いずれかの方法で白水中に投入される。白水中に投入されたチョップドストランドは、抄紙工程を経ることにより、ガラスペーパー状となり、該ガラスペーパーを１３０℃で乾燥させることで、ガラス繊維不織布が作製される。ガラス繊維不織布は用途に応じて所定の大きさに切断される。 The glass fiber strand bundle unwound from the cake is cut into a length of 3 to 60 mm by a cutting machine to produce a chopped strand. Chopped strands are poured into white water in a batch at a time (batch type), and chopped strands pre-filled in the hopper are used in a constant amount according to the paper making speed using the vibration feeder and screw provided at the bottom of the hopper. One by one into white water (continuous type), or chopped strands made by cutting glass fiber strand bundles to the specified length near the white water tank inlet, and then directly into white water (cutting direct injection method) ), And put into white water by either method. The chopped strands put into the white water are made into a glass paper shape through a paper making process, and the glass paper is dried at 130 ° C. to produce a glass fiber nonwoven fabric. The glass fiber nonwoven fabric is cut into a predetermined size according to the application.
白水としては、チョップドストランドの分散性を促進させることを目的として、水道水などの溶媒に、ポリアクリル酸ソーダ、ヒドロエチルセルロース、などの増粘剤、グリセリン脂肪酸エステル、脂肪アルコールエトキシレート、アルキルグリコシド、などの非イオン性界面活性剤を溶解させることが好ましい。 As white water, for the purpose of promoting dispersibility of chopped strands, a solvent such as tap water, a thickener such as sodium polyacrylate, hydroethyl cellulose, glycerin fatty acid ester, fatty alcohol ethoxylate, alkyl glycoside, It is preferable to dissolve a nonionic surfactant such as
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited thereto.
［ガラス繊維の作製］
ガラス溶融炉で均質に溶融されたＥガラス組成を有する溶融ガラスをガラス溶融炉に設けられた白金ブッシングの底部の複数本の耐熱性ノズルより連続的に引き出すことで、平均直径１３μｍのガラス繊維を得た。このガラス繊維の表面に、後述する実施例１〜３、比較例１〜４のガラス繊維集束剤をアプリケーターにより塗布した。その後、ギャザリングシューによりガラス繊維集束剤が塗布された５４００本のガラス繊維を集束させて２０００ｔｅｘのガラス繊維ストランド束として紙管上に巻き取って回巻体とした。次いで、この回巻体を１３０℃の熱風乾燥装置で１０時間乾燥させた。
[Production of glass fiber]
Glass fiber having an average diameter of 13 μm is obtained by continuously pulling out molten glass having an E glass composition homogeneously melted in a glass melting furnace from a plurality of heat-resistant nozzles at the bottom of a platinum bushing provided in the glass melting furnace. Obtained. The glass fiber sizing agent of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 described later was applied to the surface of this glass fiber with an applicator. Thereafter, 5400 glass fibers coated with a glass fiber sizing agent were gathered by a gathering shoe and wound on a paper tube as a 2000 tex glass fiber strand bundle to form a wound body. Next, this wound body was dried with a hot air dryer at 130 ° C. for 10 hours.
［ガラス繊維集束剤の塗布量］
（実施例１）
実施例１のガラス繊維集束剤は、以下の手順で準備し、ガラス繊維に塗布した。
（ａ）エチレンオキサイドのモル数ｘとプロピレンオキサイドのモル数ｙのモル比（ｘ／ｙ）が３であり、アルキル基の炭素数が１２であるエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤、（ｂ）数平均分子量１０万の水溶性高分子であるポリエチレンオキサイド、（ｃ）アマイド系カチオン界面活性剤、（ｄ）γ−アミノプロピルトリエトキシシランを、それぞれ脱イオン水に溶解させることで調製した。ガラス繊維へ塗布し、１３０℃の熱風乾燥装置で１０時間乾燥させた後における、ガラス繊維に付着しているガラス繊維集束剤の各成分の塗布割合が、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量１００質量部に対して、（ａ）０．０２質量部、（ｂ）０．０３質量部、（ｃ）０．０１質量部、（ｄ）０．０１質量部、となるように、脱イオン水への溶解量、アプリケーターローラーの回転速度を調整した。
[Amount of glass fiber sizing agent applied]
Example 1
The glass fiber sizing agent of Example 1 was prepared by the following procedure and applied to the glass fiber.
(A) an ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant in which the molar ratio (x / y) of the number of moles x of ethylene oxide to the number of moles y of propylene oxide is 3 and the alkyl group has 12 carbon atoms; b) Polyethylene oxide, which is a water-soluble polymer having a number average molecular weight of 100,000, (c) an amide-based cationic surfactant, and (d) γ-aminopropyltriethoxysilane were prepared by dissolving each in deionized water. . The coating ratio of each component of the glass fiber sizing agent adhering to the glass fiber after being applied to the glass fiber and dried with a hot air dryer at 130 ° C. for 10 hours is a solid matter of the glass fiber and the glass fiber sizing agent. (A) 0.02 part by mass, (b) 0.03 part by mass, (c) 0.01 part by mass, and (d) 0.01 part by mass with respect to 100 parts by mass of The amount dissolved in deionized water and the rotation speed of the applicator roller were adjusted.
（実施例２）
実施例２のガラス繊維集束剤は、ガラス繊維へ塗布し、１３０℃の熱風乾燥装置で１０時間乾燥させた後における、ガラス繊維に付着しているガラス繊維集束剤の各成分の塗布割合が、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量１００質量部に対して、（ａ）０．０４質量部、（ｂ）０．０３質量部、（ｃ）０．０１質量部、（ｄ）０．０１質量部、となるように、脱イオン水への溶解量、アプリケーターローラーの回転速度を調整した以外は、実施例１と同様の手順で準備、塗布した。
(Example 2)
The coating ratio of each component of the glass fiber sizing agent attached to the glass fiber after the glass fiber sizing agent of Example 2 was applied to the glass fiber and dried with a hot air dryer at 130 ° C. for 10 hours. (A) 0.04 parts by mass, (b) 0.03 parts by mass, (c) 0.01 parts by mass, (d) with respect to 100 parts by mass of the total amount of glass fiber and glass fiber sizing agent. Preparation and application were performed in the same manner as in Example 1 except that the amount dissolved in deionized water and the rotation speed of the applicator roller were adjusted to 0.01 parts by mass.
（実施例３）
実施例３のガラス繊維集束剤は、（ｅ）（ｘ／ｙ）が４であり、アルキル基の炭素数が１２であるエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を、それぞれ脱イオン水に溶解させることで調製し、ガラス繊維へ塗布し、１３０℃の熱風乾燥装置で１０時間乾燥させた後における、ガラス繊維に付着しているガラス繊維集束剤の各成分の塗布割合が、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量１００質量部に対して、（ｅ）０．０２質量部、（ｂ）０．０３質量部、（ｃ）０．０１質量部、（ｄ）０．０１質量部、となるように、脱イオン水への溶解量、アプリケーターローラーの回転速度を調整した以外は、実施例１と同様の手順で準備、塗布した。
(Example 3)
The glass fiber sizing agent of Example 3 is an ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant in which (e) (x / y) is 4 and the alkyl group has 12 carbon atoms, (b), (c) , (D) are each prepared by dissolving in deionized water, applied to glass fiber, and dried for 10 hours with a hot air dryer at 130 ° C., and attached to glass fiber. The coating ratio of each component of (e) is 0.02 parts by mass, (b) 0.03 parts by mass, and (c) 0 with respect to 100 parts by mass of the total amount of glass fiber and glass fiber sizing agent. .01 parts by mass, (d) 0.01 parts by mass, except that the amount dissolved in deionized water and the rotation speed of the applicator roller were adjusted and prepared and applied in the same procedure as in Example 1. .
（比較例１）
比較例１のガラス繊維集束剤は、（ｆ）エチレンオキサイドのモル数が３０、アルキル基の炭素数が１２であるエチレンオキサイドアルキルエーテル、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を、それぞれ脱イオン水に溶解させることで調製し、ガラス繊維へ塗布し、１３０℃の熱風乾燥装置で１０時間乾燥させた後における、ガラス繊維に付着しているガラス繊維集束剤の各成分の塗布割合が、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量１００質量部に対して、（ｆ）０．０２質量部、（ｂ）０．０３質量部、（ｃ）０．０１質量部、（ｄ）０．０１質量部、となるように、脱イオン水への溶解量、アプリケーターローラーの回転速度を調整した以外は、実施例１と同様の手順で準備、塗布した。
(Comparative Example 1)
The glass fiber sizing agent of Comparative Example 1 was prepared by removing (f) ethylene oxide alkyl ether having 30 moles of ethylene oxide and 12 carbon atoms of the alkyl group, (b), (c), and (d), respectively. The application ratio of each component of the glass fiber sizing agent adhering to the glass fiber after being prepared by dissolving in ionic water, applying to the glass fiber, and drying for 10 hours with a hot air dryer at 130 ° C. (F) 0.02 parts by mass, (b) 0.03 parts by mass, (c) 0.01 parts by mass, (d) with respect to 100 parts by mass of the total amount of glass fiber and glass fiber sizing agent. Preparation and application were performed in the same manner as in Example 1 except that the amount dissolved in deionized water and the rotation speed of the applicator roller were adjusted to 0.01 parts by mass.
（比較例２）
比較例２のガラス繊維集束剤は、（ｇ）エチレンオキサイドのモル数が１０、アルキル基の炭素数が１２であるエチレンオキサイドアルキルエーテル、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を、それぞれ脱イオン水に溶解させることで調製し、ガラス繊維へ塗布し、１３０℃の熱風乾燥装置で１０時間乾燥させた後における、ガラス繊維に付着しているガラス繊維集束剤の各成分の塗布割合が、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量１００質量部に対して、（ｇ）０．０２質量部、（ｂ）０．０３質量部、（ｃ）０．０１質量部、（ｄ）０．０１質量部、となるように、脱イオン水への溶解量、アプリケーターローラーの回転速度を調整した以外は、実施例１と同様の手順で準備、塗布した。
(Comparative Example 2)
In the glass fiber sizing agent of Comparative Example 2, (g) ethylene oxide alkyl ether having 10 moles of ethylene oxide and 12 carbon atoms of alkyl group, (b), (c) and (d) were removed. The application ratio of each component of the glass fiber sizing agent adhering to the glass fiber after being prepared by dissolving in ionic water, applying to the glass fiber, and drying for 10 hours with a hot air dryer at 130 ° C. (G) 0.02 parts by mass, (b) 0.03 parts by mass, (c) 0.01 parts by mass, (d) with respect to 100 parts by mass of the total amount of glass fiber and glass fiber sizing agent. Preparation and application were performed in the same manner as in Example 1 except that the amount dissolved in deionized water and the rotation speed of the applicator roller were adjusted to 0.01 parts by mass.
（比較例３）
比較例３のガラス繊維集束剤は、（ｈ）エチレンオキサイドのモル数が５、アルキル基の炭素数が１２であるエチレンオキサイドアルキルエーテル、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を、それぞれ脱イオン水に溶解させることで調製し、ガラス繊維へ塗布し、１３０℃の熱風乾燥装置で１０時間乾燥させた後における、ガラス繊維に付着しているガラス繊維集束剤の各成分の塗布割合が、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量１００質量部に対して、（ｈ）０．０２質量部、（ｂ）０．０３質量部、（ｃ）０．０１質量部、（ｄ）０．０１質量部、となるように、脱イオン水への溶解量、アプリケーターローラーの回転速度を調整した以外は、実施例１と同様の手順で準備、塗布した。
(Comparative Example 3)
In the glass fiber sizing agent of Comparative Example 3, (h) ethylene oxide alkyl ether having 5 moles of ethylene oxide and 12 carbon atoms in the alkyl group, (b), (c) and (d) were removed. The application ratio of each component of the glass fiber sizing agent adhering to the glass fiber after being prepared by dissolving in ionic water, applying to the glass fiber, and drying for 10 hours with a hot air dryer at 130 ° C. (H) 0.02 parts by mass, (b) 0.03 parts by mass, (c) 0.01 parts by mass, (d) with respect to 100 parts by mass of the total amount of glass fiber and glass fiber sizing agent. Preparation and application were performed in the same manner as in Example 1 except that the amount dissolved in deionized water and the rotation speed of the applicator roller were adjusted to 0.01 parts by mass.
（比較例４）
比較例４のガラス繊維集束剤は、（ｉ）（ｘ／ｙ）が８であり、アルキル基の炭素数が１２であるエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を、それぞれ脱イオン水に溶解させることで調製し、ガラス繊維へ塗布し、１３０℃の熱風乾燥装置で１０時間乾燥させた後における、ガラス繊維に付着しているガラス繊維集束剤の各成分の塗布割合が、ガラス繊維とガラス繊維集束剤の固形物の合量１００質量部に対して、（ｉ）０．０２質量部、（ｂ）０．０３質量部、（ｃ）０．０１質量部、（ｄ）０．０１質量部、となるように、脱イオン水への溶解量、アプリケーターローラーの回転速度を調整した以外は、実施例１と同様の手順で準備、塗布した。
(Comparative Example 4)
The glass fiber sizing agent of Comparative Example 4 is an ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant in which (i) (x / y) is 8 and the alkyl group has 12 carbon atoms, (b), (c) , (D) are each prepared by dissolving in deionized water, applied to glass fiber, and dried for 10 hours with a hot air dryer at 130 ° C., and attached to glass fiber. The coating ratio of each component is (i) 0.02 parts by mass, (b) 0.03 parts by mass, and (c) 0 with respect to 100 parts by mass of the total amount of glass fiber and glass fiber sizing agent. .01 parts by mass, (d) 0.01 parts by mass, except that the amount dissolved in deionized water and the rotation speed of the applicator roller were adjusted and prepared and applied in the same procedure as in Example 1. .
［開繊性の評価］
以上の工程によって得られた回巻体からガラス繊維ストランド束を引き出しながら切断することで、平均長さが１３ｍｍのチョップドストランドを得た。白水として、２５℃で１０ｍＰａ・ｓの粘度となるように調製されたポリアクリル酸ソーダ水溶液を準備した。１０００ｍｌの白水をビーカーに注ぎ入れ、この白水を２００ｒｐｍで攪拌しながら４ｇのチョップドストランドを投入し、全てのチョップドストランドがガラス繊維モノフィラメントに開繊されるまでの時間を測定することによって評価した。なお全てのチョップドストランドがガラス繊維モノフィラメントに開繊されたか否かは目視により確認した。
[Evaluation of spreadability]
A chopped strand having an average length of 13 mm was obtained by cutting the glass fiber strand bundle while drawing it from the wound body obtained through the above steps. As white water, a sodium polyacrylate aqueous solution prepared to have a viscosity of 10 mPa · s at 25 ° C. was prepared. Evaluation was performed by pouring 1000 ml of white water into a beaker, adding 4 g of chopped strands while stirring the white water at 200 rpm, and measuring the time until all of the chopped strands were opened into glass fiber monofilaments. In addition, it was confirmed visually whether all the chopped strands were opened into the glass fiber monofilament.
［凝集性の評価］
白水を２００ｒｐｍで攪拌しながら４ｇのチョップドストランドを投入し、１２０秒間攪拌した。次いで、攪拌後の白水を抄紙することにより、２５ｃｍ×２５ｃｍのガラス繊維不織布を作製した。作製したガラス繊維不織布に存在している５ｍｍ以上のガラス繊維塊の数を目視により数え、１ｍ２当たりの個数に換算したものを凝集個数とした。そして、凝集個数により凝集性を評価した。
[Evaluation of cohesiveness]
While stirring white water at 200 rpm, 4 g of chopped strands were added and stirred for 120 seconds. Next, a 25 cm × 25 cm glass fiber nonwoven fabric was produced by papermaking white water after stirring. The number of glass fiber masses of 5 mm or more present in the produced glass fiber nonwoven fabric was visually counted, and the number of aggregates per 1 m 2 was defined as the aggregate number. And aggregation property was evaluated by the aggregation number.
以上のように行った評価結果を表１及び２に示す。 The evaluation results obtained as described above are shown in Tables 1 and 2.
表１及び２より、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤中のエチレンオキサイド／プロピレンオキサイドモル比が２〜５である実施例１〜３は、いずれも１５秒以内でチョップドストランドが開繊した。また、凝集個数も１ｍ２当たり５０個以下であり、比較例１〜４と比べて、非常に凝集個数が小さくなった。 From Tables 1 and 2, in Examples 1 to 3, where the ethylene oxide / propylene oxide alkyl ether surfactant has an ethylene oxide / propylene oxide molar ratio of 2 to 5, the chopped strands were opened within 15 seconds. . Moreover, the aggregation number was 50 or less per 1 m 2 , and the aggregation number was very small as compared with Comparative Examples 1 to 4.
本発明のガラス繊維を用いて作製したガラス繊維不織布は、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、プリント配線基板などの電子機器の材料として使用することができる。また他の用途についても要求性能に見合えば利用することができる。 The glass fiber nonwoven fabric produced using the glass fiber of the present invention can be used as a building material such as tile carpet or roofing, or a material of electronic equipment such as a printed wiring board. Other applications can also be used if they meet the required performance.
Claims (5)
エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤を含有し、
前記エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドアルキルエーテル界面活性剤中のエチレンオキサイドのモル数ｘとプロピレンオキサイドのモル数ｙとのモル比（ｘ／ｙ）が２〜５であることを特徴とするガラス繊維集束剤。 A glass fiber sizing agent applied to the surface of the glass fiber,
Contains an ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant,
The glass fiber sizing agent, wherein the ethylene oxide-propylene oxide alkyl ether surfactant has a molar ratio (x / y) between the number of moles x of ethylene oxide and the number of moles y of propylene oxide in the surfactant. .
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