JPH0331836B2

JPH0331836B2 -

Info

Publication number: JPH0331836B2
Application number: JP60101547A
Authority: JP
Inventors: Osamu Inada; Masanori Nishimoto; Noboru Takeshita; Yoshio Nakamura
Original assignee: Sanyo Kokusaku Pulp Co Ltd
Current assignee: Sanyo Kokusaku Pulp Co Ltd
Priority date: 1985-05-15
Filing date: 1985-05-15
Publication date: 1991-05-08
Also published as: JPS61266700A

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は極細ガラス繊維を主原料とした中性抄
紙法によるガラスペーパーの製造方法に関するも
のであり、更に詳しくは極細ガラス繊維100部に
チヨツプドストランドガラス繊維10〜50部添加し
たガラス繊維とポリビニルアルコール系バインダ
ーを中性下に水を用いて濃度0.5〜2.0％で５〜10
分間離解した後、ポリエチレングリコール脂肪酸
エステル型非イオン界面活性剤の１〜20ppm濃度
溶液を添加し、0.01〜0.1％濃度で分散し、坪量
５〜100ｇ／m²で抄紙することを特徴とするガラ
スペーパーの製造方法に関するものである。ガラス繊維には、平均繊維径0.2〜2.6μmで綿状
の極細ガラス繊維と、繊維長が５mm〜25mmで繊維
径が6μm〜20μmのチヨツプドストランドガラス
繊維とがある。このうち、極細ガラス繊維を主原
料とし湿式抄紙法（水系での抄紙法）で製造した
ガラスペーパーは高性能エアーフイルター或いは
バツテリーセパレータ、断熱材、吸音材などの用
途に使われている。

【従来の技術】

極細ガラス繊維を用い湿式抄紙法でガラスペー
パーを製造する場合、ガラスは表面が疎水性であ
るため親水性のパルプ繊維などに比べ、本来水中
での分散が著しく劣ることから中性での湿式抄紙
法では地合が良好で実用に適したガラスペーパー
を製造することが困難とされていた。そこで従来
はINDUSTRIAL AND ENGINEERING
CHEMISTRY 48(2)219〜222（1956）或いはマ
ンビル社カタログMANVILLE TEMPSTRAN
FIBERS.FOR THE PAPER INDUSTRY、更
に第19回紙・パルプシンポジウム要旨集９〜19頁
（1984）などに見られる様に、硫酸酸性水（PH3.2
以下）を用いる湿式抄紙法によりガラスペーパー
製造を行なつていた。しかし、硫酸酸性でのガラスペーパーの製造方
法は作業の安全性或いは装置の腐食性などから問
題があり、中性での湿式抄紙法に関して鋭意検討
した結果、本発明に到達したものである。

【発明が解決しようとする問題点】

極細ガラス繊維単独或いは極細ガラス繊維とチ
ヨツプドストランドガラス繊維を一部添加してガ
ラスペーパーを湿式抄紙法で製造する場合、離解→分散→抄紙という概念が重要である。極細ガラス繊維は綿状であり、之を用いて湿式
抄紙法でガラスペーパーを製造するには、先ず離
解を如何に効果的に行なうかが重要なポイントと
なる。即ち極細ガラス繊維の離解が不充分で未離
解の繊維束が残つていると、之をたとえ従来行な
われている硫酸酸性水で分散・抄紙しても地合が
良好で実用に適したガラスペーパーの製造が出来
ない。そこで、この極細ガラス繊維の離解を如何
に効果的に行なうかについて検討した。即ち、極細ガラス繊維として、商品名マンビル
106（0.54〜0.68μmφ）（マンビル社製）20ｇと、
水２をTAPPI離解機（熊谷理機工業社製）に
入れ、所定時間離解し、その時の離解状態をガラ
ス繊維濃度が0.05％となる様に水で希釈後、500
ml容のメスシリンダーに採取し、目視により判定
した（表１）。更にチヨツプドストランドガラス
繊維（６mm、9μmφ）（旭フアイバーグラス社製）
２ｇを前記マンビル106（0.54〜0.68μｍφ）20ｇ
に混合し、同様に離解した時の離解状態も示し
た。また比較として水の代わりに硫酸酸性水（PH
2.5）を用いて同様な離解処理した結果を表１に
示した。

【表】その結果、中性にて離解すると、従来行なわれ
ている硫酸酸性にて処理した場合よりも短時間で
同一離解状態が得られ、また、チヨツプドストラ
ンドガラス繊維を一部添加すると、更に離解速度
を速められることが判つた。好ましいチヨツプド
ストランドガラス繊維の配合量は極細ガラス繊維
100部に対し10〜50部である。10部未満では離解
に長時間を要し、また50部を超すと極細ガラス繊
維比率が下がるため間隙が大きくなり、微細粒子
の補集率が下がり好ましくない。次に分散・抄紙であるが、ガラス繊維は本来水
中での分散が著しく劣るため、効果的な離解によ
り、たとえ極細ガラス繊維を１本１本に分離して
も、中性の水中では直ぐに凝集して了うので、従
来は硫酸酸性水を用いて、分散・抄紙していた。しかし、硫酸酸性水の使用は作業の安全性や装
置の腐食性などから問題があり、この分散・抄紙
を中性にて行なうことの可能性を鋭意検討した。

【問題点を解決するための手段および作用】その結果、ガラス繊維の離解時にポリビニルア
ルコール系バインダーを添加し、次いで分散時に
ポリエチレングリコール脂肪酸エステル型ノニオ
ン性界面活性剤の水溶液を使用すれば、硫酸酸性
水で分散・抄紙するのと同様なガラスペーパーを
製造することが可能となることが判つた。茲で、
ポリエチレングリコール脂肪酸エステル型ノニオ
ン性界面活性剤としては、脂肪酸としてステアリ
ン酸、オレイン酸、ラウリン酸などを使つたモノ
脂肪酸エステルと、ジ脂肪酸エステルタイプのも
のが使用出来る。また用いる水溶液の濃度は１〜
20ppm、好ましくは５〜10ppmである。水溶液濃
度が1ppm以下では分散能力が弱く、地合の良好
な実用に適したガラスペーパーは製造出来ない。
一方、20ppmよりも濃度を高くしても顕著な分散
効果の向上が得られないことから経済的でなく好
ましくない。また中性で、例えばエアフイルター
用ガラスペーパーを製造すると、硫酸酸性で製造
するよりもフイルター性能が向上することが認め
られた。このことは中性でガラスペーパーを製造
するとガラス繊維の損傷が少なくなるためと推定
される。なお、本発明においてガラスペーパーの強度を
確保するためにポリビニルアルコール系バインダ
ーを用いることが必要であるが撥水性を確保する
ための撥水剤或いはタルクやTiO₂などの無機充
填材などを必要に応じて内添や含浸によつて使用
しても何等支障はない。

【実施例】

本発明を更に詳述するために、次に具体例によ
り説明する。エアフイルター用ガラスペーパーを中性で製造
した実施例を以下に示す。実施例１〜５および比較例１極細ガラス繊維として、商品名マンビル106
（0.54〜0.68μmφ）（マンビル社製）10ｇ、商品名
マンビル108A（0.69〜1.1μｍφ）（マンビル社製）
４ｇに、チヨツプドストランドガラス繊維（６
mm、9μmφ）（旭フアイバーグラス社製）６ｇと、
商品名SMM（ユニチカ化成社製）のPVA系バイ
ンダー1.2ｇを、TAPPI離解機に入れ、水２を
加えて７分間離解した後、所定の濃度（1.0〜
20ppm）に調製した商品名ペグノールPDS―60
（東邦化学工業社製）のポリエチレングリコール
ジステアリン酸エステル型ノニオン性界面活性剤
水溶液８を加え、商品名Sv―538A型（島崎製
作所製）に反転式アジターにて５分間撹拌した。
この液を、得られるガラスペーパーの坪量が約75
ｇ／m²となる様に採取して前述の所定濃度に調製
したペグノールPDS―60水溶液を加えて全量を
４とし、反転式アジターにて更に３分間撹拌
後、自製の丸型JIS式手抄装置（金網面積0.0191
m²、金網目開75mesh）にてガラスペーパーを抄
紙した。この湿紙に、更に商品名ダイジツトEY
（互応化学社製）のワツクスエマルジヨン系撥水
剤を用いて撥水処理後、シリンダドライヤーにて
乾燥してエアーフイルター用ガラスペーパーを製
造し、目視により地合を判定した。このガラスペ
ーパーを自製したフラツトシート用フイルター試
験装置にて性能評価した。比較例１はポリエチレ
ングリコールジステアリン酸エステル型ノニオン
界面活性剤（商品名ペグノールPDS―60）水溶
液の濃度を0.5ppmに調整したものを用いた。実施例６界面活性剤として商品名ニツサンノニオンＳ―
10（日本油脂社製）のポリエチレングリコールモ
ノステアリン酸エステル型ノニオン性界面活性剤
を用いる以外は、実施例３と同様に行なつた。実施例７界面活性剤として商品名イオネツトDO―600
（三洋化成社製）のポリエチレングリコールジオ
レイン酸エステル型ノニオン性界面活性剤を用い
る以外は実施例３と同様に行なつた。実施例８界面活性剤として商品名イオネツトMO―600
（三洋化成社製）のポリエチレングリコールモノ
オレイン酸エステル型ノニオン性界面活性剤を用
いる以外は実施例３と同様に行なつた。実施例９界面活性剤として商品名イオネツトDL―200
（三洋化成社製）のポリエチレングリコールジラ
ウリン酸エステル型ノニオン性界面活性剤を用い
る以外は実施例３と同様に行なつた。実施例 10 界面活性剤として商品名ニツサンノニオンＬ―
４（日本油脂社製）のポリエチレングリコールモ
ノラウリン酸エステル型ノニオン性界面活性剤を
用いる以外は実施例３と同様に行なつた。比較例２界面活性剤水溶液の代わりに硫酸酸性水（PH
2.5）を用いる以外は実施例と同様に行なつた。

【発明の効果】

之等の結果を表２に示すが、中性にて湿式抄紙
したエアフイルター用ガラスペーパーは従来の硫
酸酸性にて製造したガラスペーパーと比較して地
合は全く変わらなかつた。また、エアフイルターの主要性能はDOPスモ
ーク（フタル酸ジオクチル、粒径0.3μmφ）捕集
率と圧力損失とで表わされ、望ましいエアフイル
ター性能は、或る一定規格のDOPスモーク捕集
率を成る可く低い圧力損失で達成するものである
が、中性にて製造したエアフイルター用ガラスペ
ーパーはHEPAフイルターの規格、即ち0.3μm粒
径のDOPスモーク捕集率が99.97％以上であるこ
とを充分満足しているが、酸性で製造したエアフ
イルター用ガラスペーパーはこの規格以下となつ
ていた。なお、茲にはエアフイルター用ガラスペーパー
の中性における製造例を示したが、本発明は之に
限定されるものでなく、極細ガラス繊維を主原料
に用いた各種ガラスペーパーの湿式抄紙法による
製造に適用出来るものである。

【表】 ※ 目視による
○：良好 △：中程度 ×：不良(表面の凹
凸が顕著)

Claims

【特許請求の範囲】

１平均繊維長0.2〜2.6μmの極細ガラス繊維100
部にチヨツプドストランドガラス繊維を10〜50部
添加したガラス繊維とポリビニルアルコール系バ
インダーを中性下に水を用いて濃度0.5〜2.0％で
５〜10分間離解した後、ポリエチレングリコール
脂肪酸エステル型ノニオン性界面活性剤の１〜
20ppm濃度水溶液を添加し、0.01〜0.1％濃度で
分散し、坪量50〜100ｇ／m²で抄紙することを特
徴とするエアフイルター用ガラスペーパーの製造
方法。