JPH03109232A - ガラス繊維微粉末の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明はガラス繊維微粉末を製造する方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

ガラス繊維及び粉末品はそれ単独でも使用されるが多く
はＦＲＰ、ＦＲＴＰ製品に、また、電気絶縁用途に有効
に用いられている。

従来から工業的に生産されるガラス繊維微粉末は。

通常次の如く生産される。

溶融ガラスをブッシング下部に設けられた多数の小孔か
ら流出させ、かつ引き伸ばしてフィラメント化し。

そのフィラメントに集束剤を付与して集束し、高速回転
するコレットに巻取ることによってケーキとする。

次にこのケーキを乾燥した後、ケーキからガラス繊維を
引き出して所定長さに切断し、更に集束剤除去のために
加熱焼却して素原料とする。

また、ケーキから他のガラス繊維製品を製造する途中の
工程である。引揃え９撚糸、切断等の二次加工時に発生
する屑糸を切断し、加熱焼却して素原料とする場合もあ
る。

続いて素原料を乾式或いは湿式で粉砕する。粉砕を乾式
で実施する場合は、規定粒度に粉砕が完了後、粉砕装置
から排出させ１表面処理剤中で浸漬処理し、脱水、乾燥
後、未粉砕物、脱水での凝集物を取り除く為にふるい分
けし製品となす。また、粉砕をンＷ式で実施する場合は
、上水３表面処理剤等を助剤に使って粉砕し、上水助剤
の時は脱水後、乾式粉砕で実施した如く表面処理剤中に
浸漬処理、以後乾式粉砕と同様なプロセスを経て製品と
される。表面処理剤助剤の時も脱水。

乾燥後同様なプロセスを経て製品とされる。

以上のガラス繊維微粉末製造工程において、従来より生
産の高効率化を求める検討、提案がなされているが、い
ずれも粉砕方法の高効率化を求めるものである。

例えば、特開昭５５−１０４９４２号公報には、繊維化
時に使用された集束剤を、ガラス繊維の粉砕に先立って
、加熱焼却、各種溶剤で溶出、或いは薬品分解等で除去
し、粉砕特性をアップした後、液状媒体に分散させて羽
根型粉砕機で粉砕することが提案されている。また、特
開昭５’１１４４０４４号公報には、二次加工工程に於
いて発生する屑等を少量の水分下で圧縮ツノ、ねじり力
を繰り返し加えることにより、効率良く粉砕することが
提案されている。更に、特開昭６１４８４３８号公報に
は、ガラス繊維屑をガラス繊維原料として有効に使用す
る方法が開示されており、バインダーの付着したガラス
繊維を湿潤状態で粉砕し。

そのバインダーを除去することなくガラス繊維用倣ワ）
調合原料と調合し、紡糸炉中に投入する技術が開示され
ている。いずれにしても、従来の方法はガラス繊維微粉
末の製造に、集束剤の付与されたガラス繊維のケーキを
使用するか、或いは集束剤の付与された製品屑を使用し
ており１表面処理の必要がある場合には。

粉砕の前に集束剤を加熱焼却９又はその他の手段によっ
て除去し、粉砕時又は粉砕後表面処理剤を付与していた
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、最近、ガラス繊維微粉末は使用される形
態がより高品質、低コストが望まれるようになっており
１次のような難点が発生してきた。

１０　　工程が複雑で品質の一定確保が難しい。

（２）　　集束剤を加熱焼却によって除去する時、完全
に炭化生成物が除去されない、完全に除去する為には積
層厚みを薄く、且つ高温で焼却しなければならず、設備
的にも生産能力的にも問題がある。また、わずかでも未
焼却部が残ると成形品の色相、電気特性が劣る。

（３）加熱焼却する為に繊維強度が劣化、成形品強度が
低下する。

（４）　　ガラス繊維を表面処理剤中で粉砕することは
可能であるが、長期に粉砕状態下に置かれると表面処理
剤破壊が起きる。

（５）粉砕物の表面処理のための浸漬処理は脱水後に凝
集が発生し１表面処理剤の種類によっては凝集が解砕さ
れない物もある。

浸漬方式の表面処理は該処理物がスラリー状になる液比
で実施される。従って次工程の乾燥効率アップの為に遠
心脱水装置、真空脱水装置等の脱水工程を経て処理物水
分率を最低まで下げる操作がされる。その時。

微粉末状物が遠心力、真空力等の外力と表面処理剤によ
って凝集が発生、更に乾燥時の水分以降すなわちマイグ
レーションによって９表面処理剤種類による程度の差は
あるとしても、固形物が解砕困難となる。

このように集束剤の加熱焼却、粉砕物の浸漬処理はガラ
ス繊維微粉末の製造並びに品質に大きな制約を与えてい
た。

（課題を解決するための手段〕 本発明者等は、これらの問題を鋭意詳細に横側した結果
、ガラス繊維の紡糸工程において、繊維化したフィラメ
ントに集束剤を塗布する代わりに表面処理剤を付与する
ことによって、フィラメントの集束が可能であり、集束
したガラス繊維（ストランド）をケーキ又はスクエアに
巻取ってパッケージとし、その後その巻取パッケージの
ガラス繊維を乾燥、切断して素原料とするか、或いは紡
糸から巻取ることなく直接ガラス繊維を切断、乾燥して
素原料とし、その後、その素原料を乾式粉砕することで
上記問題点を解決し節単な製造工程で高品質のガラス繊
維微粉末を安価に製造できることを見出し１本発明に到
達した。

すなわち１本発明は、溶融ガラスを多数の小孔から流出
させ、引き伸ばしてフィラメント化し１そのフィラメン
トに表面処理剤を塗布し、集束して巻取り、得られた巻
取パッケージのガラス繊維を切断、乾燥し。

次いで乾式粉砕機で粉砕することを特徴とするガラス繊
維微粉末の製造方法、及び、溶融ガラスを多数の小孔か
ら流出させ、引き伸ばしてフィラメント化り、そのフィ
ラメントに表面処理剤を塗布し、集束した後切断、乾燥
し１次いで乾式粉砕機で粉砕することを特徴とするガラ
ス繊維微粉末の製造方法を要旨とする。

以下２本発明の詳細な説明する。

通常のガラス繊維紡糸と同様に、溶融炉において溶融さ
れたガラスを、溶融炉下部のプンシングに設けられた８
００〜４０００　Ｉｆの小孔から流出させ、冷却固化し
ながら下方に引き伸ばしてフィラメント化する。

このガラスフィラメントには従来と異なり集束剤を全く
塗布せず、その代わりに５表面処理剤を塗布装置によっ
て塗布する。塗布装置は従来集束剤の塗布に使用されて
いる形式のものを使用できる。表面処理剤は。

樹脂とのなじみを良くしｎつ強度の向上を目的とするも
のであり、対象とする樹脂に応じて各種表面処理剤（シ
ラン系、ボラン系、チタン系等）から適宜選定される。

通常２表面処理剤は水溶液の形態で付与することが好ま
しく、その濃度としては、０．２〜１．５％が好ましい
、また、塗布量は上記濃度の水溶液をガラス繊維重量に
対して１０〜３０％とすることが好ましい。

次に１表面処理剤を塗布されたフィラメントを集束ロー
ラで１本に集束してストランドとし１通常のケーキ巻取
方法、スクエア巻取方法等によって約１０〜２９ｋｇの
巻取パッケージに巻取る。ここで、ｔ＆工程の切断工程
でのもつれ上がり等を考慮すると、スクエア巻取方法が
好ましい。

その後１巻取パッケージを自然放置等によって成る程度
乾燥した後９巻取パンケージからストランドを引き出し
規定長さに切断する。この時の切断長さは、その後の粉
砕工程に使用する粉砕装置に適した長さとするものであ
り１例えば、乾式ボールミル（回転振動）に対しては１
通常、５〜１００　ｍｍに選定され、あまり長いストラ
ンドを使用した場合、見掛は密度が低くなり混ぜ合わせ
が行われ難くなるため、望ましくは５゜曹會以下に選定
される。切断装置は特に限定されるものでなく１例えば
カッターとフィードローラを圧接して切断する切断装置
、　ｌＡｌ１維切断機等の回転押切装置、スフカッター
と言われる回転刃にストランドを巻付は押切る装置等を
使用できる。

なお９以上では紡糸したガラス繊維ストランドを巻取パ
ンケージとした後、そのパッケージからストランドを引
き出して切断する方法を説明したが、バフケージへの巻
取を省略し、紡糸後９表面処理剤を付与し集束したスト
ランドを直接切断してもよい。

次に表面処理剤の安定と乾式粉砕を実施する為に上記切
断工程で得たガラス繊維を乾燥する。乾燥には。

通常の外部乾燥方式の装置９例えば静置熱風乾燥機振動
乾燥機、或いは内部乾燥方式の装置９例えば高周波乾燥
、マイクロ波乾燥機等を使用すればよい、乾燥度合とし
ては、残水分が０．０５％以下になるようにすることが
好ましい。

次に上記の如く製造された素原料を粉砕する。粉砕は２
本方法の効果を最大限発揮させる為に乾式粉砕方法で行
う、粉砕装置としては、ガラス繊維の如く繊維状物を乾
式で粉砕しうるちのであれば任意であり９回転ボールミ
ル、振動ミル、ジェットミル、フレットミル等何れでも
よく、製品の品質に応じて型式を適宜選定し、且つ振動
装置の材質等を選定すればよい０例えば成形品色相を重
視する場合にはガラス繊維より硬度の高い材質で構成さ
れた粉砕装置、電気特性を重視するならば金属系摩耗の
少ない粉砕装置１強度を重視するならば微粉末の発生が
少ない粉砕装置等を選定すればよい、いずれにしても、
ガラス繊維微粉末への金属粉混入を防ぐため、粉砕装置
の接粉部の材質を、Ｆｅ。

Ｔｉ等金属系物の比率が０．０５％以下のものとするこ
とが好ましい。

粉砕終了後、篩分けすることにより、ガラス繊維微粉末
製品が得られる。

〔作用〕

以上の方法ではガラス繊維製造時に集束剤を塗布せず１
代わりに表面処理剤を塗布しているため、粉砕に先立っ
て集束剤を除去する工程及び粉砕時或いは粉砕後に表面
処理剤を塗布する工程が不要であり、工程が橿めて簡略
化される。また、集束剤除去のための焼却加熱等が必要
なくなった結果、繊維強度の低下が発生しない。更に、
粉砕を乾式で行い、その後は単に篩分けすることにより
製品を得ることができるので、従来のように粉砕後に表
面処理剤に浸漬処理することによって生じた凝集、或い
は湿式粉砕の場合には乾燥時に生じた凝集がなく、製品
の収率を向上できる。従って、高品質で安価なガラス繊
維微粉末が安定して製造されると言える。

〔実施例〕

ブンシングから引き出されて繊維化した１０μのフィラ
メント径を持つ１６００本のフィラメントに。

表面処理剤として０．７５％濃度のボラン水溶液を、ガ
ラス繊維重量に対して約３０％塗布し１巻取装置によっ
てケーキ状に１パツケージ１０　ｋｇに巻取った。その
時の水分率は１０％であった。

次にパンケージからストランドを引き出し、カフターロ
ーラとフィードローラを圧接して切断する切断。

装置にて６鶴に切断し、更にマイクロ波乾燥装置によっ
て水分率が０．０３％以下になる様乾燥した。

この切断されたストランド１０ｋｇを、内張りが９３％
アルミナ、粉砕媒体が９７％アルミナで、且つ両者とも
Ｆｅ、Ｔｉ等の金属物が０．０５％以下の回転ボールミ
ル（容！ｉｔｌ　００１）に投入し３回転数３Ｏｒｐｍ
で２時間粉砕し、粉砕後２００メツシユ篩で篩分けし、
未粉砕物を除去した。

得られたガラス繊維微粉末の収率は９６，３％で、平均
繊維長は３２．５μであった。

得られたガラス繊維微粉末をポリエステル樹脂（ユピカ
６５１４．　日本ユピカ株式会社製）中に３０％添加し
、厚み５ｆｌの平板を製作し、その色相２強度を測定し
た。その結果を第１表に示す。

〔比較例〕

通常のガラス繊維製造方法（集束剤使用）で製造。

巻取を行った。上記実施例とほぼ同等の繊維径、フィラ
メント数のストランドを上記実施例と同様に切断し。

集束剤を加熱焼却した後、実施例と同じ粉砕機で粉砕し
た。得られたガラス繊維微粉末を、０．５％ボラン水溶
液に浸漬処理し、脱水、乾燥後、ロータリーシフターで
解砕、篩分けてして未粉砕物、凝集物等を除去し製品を
得た。この時の収率は８１．８％であった。

更に得られたガラス繊維微粉末を利用して実施例と同様
に、厚み５嘗論の平板を製作し、その色相１強度を測定
した。その結果を第１表に示す。

以上の結果より明らかなように１本発明の実施例では製
品収率が比較例に比べて、大幅に向上している。

また１第１表より明らかなように８色相はほぼ同等であ
るが、成形品強度が若干向上している。

第１表 高品質のガラスｍ維微粉末を安定して且つ安価に製造で
きるという効果を有している。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融ガラスを多数の小孔から流出させ、引き伸ば
   してフィラメント化し、そのフィラメントに表面処理剤
   を塗布し、集束して巻取り、得られた巻取パッケージの
   ガラス繊維を切断、乾燥し、次いで乾式粉砕機で粉砕す
   ることを特徴とするガラス繊維微粉末の製造方法。
2. （２）溶融ガラスを多数の小孔から流出させ、引き伸ば
   してフィラメント化し、そのフィラメントに表面処理剤
   を塗布し、集束した後、切断、乾燥し、次いで乾式粉砕
   機で粉砕することを特徴とするガラス繊維微粉末の製造
   方法。