JP2020007685A - ガラスチョップドストランド及びそれを用いた石膏ボードの製造方法 - Google Patents
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Abstract
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
Description
(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。
(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。
(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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
れるものでない。
[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。
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。
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。
表2に示す組成の集束剤を調合した。
表2に示す組成の集束剤を調合した。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
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。
Claims (4)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
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