JPH0586567A

JPH0586567A - 耐熱性ガラスペーパー

Info

Publication number: JPH0586567A
Application number: JP3245656A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Matsuoka; 博松岡
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【目的】高温状態（４００〜７００℃）でも形態およ
び機能を有するガラス繊維紙を提供すること。【構成】常態での剛度が１５００ｍｇ以下、常態での
強度が３ｋｇ／２５ｍｍ幅以上、耐熱強度が２ｋｇ／２
５ｍｍ幅以上および熱収縮が２％以下である耐熱性ガラ
スペーパーである。このペーパーはガラス繊維９５〜９
７．５重量％とその結合剤としてアルミナゾルとコロイ
ダルシリカをそれぞれ０．５〜１．０重量％、アニオン
性凝集剤を０．５〜１．０重量％および熱融着性または
自己接着性有機繊維を１．０〜２．０重量％を用いて得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気絶縁板やプリント配
線基板などの電気機器用、クッションフロアー用裏打ち
材等の保温・断熱成形体、強化複合材料としてあらゆる
産業分野に利用されるガラス繊維を用いた耐熱性ペーパ
ーに関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス繊維は自己接着量がないため、ガ
ラス繊維の紙層を構成するには何らかの繊維間接着を行
う結合剤の介在が必要となる。この結合剤として、従来
は有機化合物の繊維状物質あるいは液状物質を使用して
繊維間接着して紙層を形成した。このようにして形成さ
れたシートはプリント配線基板原紙、クッションフロア
ー用裏打ち材等の産業用、民生用材料として広く利用さ
れている。ガラスペーパーの製造方法は例えば、特公昭
３６−９６０１号公報に記載されている。この公報には
界面活性剤を添加すると、ｐＨ中性付近でガラス繊維が
よく分散され、抄紙が容易に行えることが開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載されて
いるように従来のガラスペーパーはガラス繊維の結合剤
として有機物を用いるため、耐熱性がない欠点がある。
そのため、４００℃以上になると有機物の分解燃焼が起
こり、結合剤としての機能がなくなってしまい、ガラス
ペーパーとしての形態、機能が失われる。

【０００４】そこで本発明の目的は高温状態（４００〜
７００℃）でも本来の形態および機能を有するガラス繊
維紙を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成によって達成される。すなわち、ガラス繊維９５〜
９７．５重量％とその結合剤としてアルミナゾルとコロ
イダルシリカをそれぞれ０．５〜１．０重量％、アニオ
ン性凝集剤を０．５〜１．０重量％および熱融着性また
は自己接着性有機繊維を１．０〜２．０重量％用いる耐
熱性ガラスペーパーである。

【０００６】本発明においては無機接着剤として、アル
ミナゾルとコロイダルシリカを併用することが必要であ
る。アルミナゾル単独で用いるとアルミナゾル自体の物
性が不安定であり、アルミナゾルの表面活性が高いた
め、アルミナゾル希釈液の粘度が経時的に変化する等の
弊害がある。このアルミナゾルの物性の不安定さにより
ガラス繊維の定着性にばらつきを生じ、得られるガラス
ペーパー物性も安定しない。これを防ぐため、コロイダ
ルシリカと併用することが好ましい。

【０００７】また、コロイダルシリカも、これを単独で
用いると得られるガラスペーパーの強度は良好である
が、剛度が高くなり過ぎ、硬くなる。また、コロイダル
シリカは粒子が細かいので、定着しにくい欠点がある。
そこでアルミナゾルとコロイダルシリカを併用すること
で両者の物性の優れた点を生かそうとするところに、本
発明の特徴がある。両者の併用割合は重量比で、それぞ
れを４０〜６０％含有するように用いることが望まし
い。

【０００８】前記無機接着剤成分の機能を発揮させるた
めにはアニオン性凝集剤を添加する。例えば、ポリエチ
レンイミン、ポリアミド凝集剤である。アルミナゾルは
カチオン性なので、カチオン性高分子凝集剤は使用でき
ない。

【０００９】さらに、アルミナゾル、コロイダルシリカ
の付着量が少なすぎると紙の強度がなくなるが、紙の抄
造に際してはこれらの物質は少ない方が望ましい。そこ
で必要最小限の量で抄造時の強度を保持させるために熱
融着性および自己接着性のある有機繊維を添加すること
が必要である。

【００１０】熱融着性および自己接着性のある有機繊維
としてはポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリビニ
ールアルコール繊維（以後、ＰＶＡ繊維と言う。）、木
材パルプなどを用いる。この中で、添加量と添加効果
（繊維強度）の関係からみるとＰＶＡ繊維が最も好まし
い有機繊維である。ＰＶＡ繊維は６０〜７０℃で溶解し
て、接着剤としての機能が生じる。前記有機繊維の径
は、製品化されている繊維が５デニール以下であるの
で、この範囲にあれば特に問題はない。また、有機繊維
の長さは２５ｍｍ以下のものが好ましい、これ以上の長
さを持つ繊維は水分散性が悪くなる。なお、ガラス繊維
はいかなる種類のものでも使用可能である。

【００１１】ここで、本発明のガラスペーパーは、ガラ
ス繊維を９５〜９７．５重量％、アルミナゾルおよびコ
ロイダルシリカをそれぞれ０．５〜１．０重量％用いる
が、両者の比率が４０〜６０重量％とする。また、アニ
オン性凝集剤は０．５〜１．０重量％で用いる。さら
に、ＰＶＡ繊維等の熱融着性または自己接着性有機繊維
は１．０〜２．０重量％で用いることが好ましい。

【００１２】ガラス繊維の含有量が９７．５重量％を超
えると、相対的に無機結合剤の含有割合が低下するの
で、常態強度、耐熱強度ともに悪くなる。またガラス繊
維の含有量が９５重量％未満であると、相対的に結合剤
の含有割合が多くなる。結合剤としてのアルミナゾルと
コロイダルシリカの合計添加量が多い場合は剛度が高く
なり、ロール状巻き取りが不可能になる。また、結合剤
としての有機繊維が多い場合は熱収縮率が大きくなる。

【００１３】アルミナゾルとコロイダルシリカの合計含
有量が２．０重量％を超えると、剛度が高くなり、ロー
ル状巻取りが不可能となる。アルミナゾルとコロイダル
シリカの合計含有量が１．０重量％未満になると、耐熱
強度が低下する。アルミナゾルとコロイダルシリカの含
有比率は４０〜６０％が望ましいが、この範囲外だとフ
ロック生成が悪くなり、耐熱強度が低くなる。

【００１４】アニオン性凝集剤の含有量は０．５〜１．
０重量％の範囲で用いることが望ましいが、この範囲を
超えると無機接着剤のフロック生成が悪くなり、前記無
機接着剤の定着性が落ち、結果的に耐熱強度が低下す
る。

【００１５】また、熱融着性または自己接着性有機繊維
の含有量が１．０重量％未満であると常態強度が低くな
る。また、２．０重量％を超えると熱収縮率が大きくな
る。以上の各成分の適正な含有割合とともに使用可能な
含有割合は表１の通りである。表１の単位は重量％であ
る。

【００１６】

【表１】

【００１７】上記適正範囲で各成分を用いると、常態で
の剛度が１５００ｍｇ以下、常態での強度が３ｋｇ／２
５ｍｍ幅以上、耐熱強度が２ｋｇ／２５ｍｍ幅以上およ
び熱収縮が２％以下である耐熱性ガラスペーパーが得ら
れる。

【００１８】

【作用】ガラスペーパーにおいてガラス繊維固有の耐熱
性を最大に発揮させるためには繊維間接着のために使用
する結合剤の耐熱性を高める必要がある。しかし、現在
ガラス繊維の接着に用いられる結合剤は４００℃以上に
なると、燃焼してしまい結合剤としての機能が無くなっ
てしまう。

【００１９】そこで、ガラス繊維固有の耐熱性と同等以
上の耐熱性を有する結合剤が必要になるが現時点ではこ
の要求に合致するものは、無機系のアルミナゾルおよび
コロイダルシリカといったものが知られているが、付着
量のコントロールが難しく、付着量が多いと紙の剛度が
高くなりすぎてロール状巻き取りが困難になり、付着量
が少な過ぎると紙の強度が低過ぎてこれまたロール状巻
き取りが不可能となる。

【００２０】アルミナゾル、コロイダルの付着量はガラ
ス繊維にこれらの物質がどれだけ定着することができる
かにかかっている。定着の可否は粒子として存在してい
るアルミナゾルとコロイダルシリカの混合比とアニオン
性凝集剤の添加量を適切な範囲に調節すると効果的にフ
ロックを形成し定着することができる。

【００２１】

【実施例】本発明の実施例と比較例を以下説明する。以
下の各実施例、比較例に用いた物質名は次の通りであ
る。

【００２２】ガラス繊維：ＳｉＯ₂５４．７％、Ａｌ₂Ｏ
₃１４．０％、Ｆｅ₂Ｏ₃０．４％以上、ＣａＯ２３．４
％、ＭｇＯ０．３％、Ｂ₂Ｏ₃５．８％、Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ
０．８％以上、Ｆ₂０．４％（いずれも重量％）からな
る径９μｍ、長さ１３ｍｍの長繊維紡糸方法によるＥガ
ラスのチョップドストランドである日本硝子繊維（株）
製、ＲＥＳ１３ＧＰ１０ＷＧ（商品名）アルミナゾル：Ａｌ₂Ｏ₃の水和物であり、コロイドの径
が５〜２００μｍの日産化学（株）製アルミナゾル−１
００（商品名）コロイダルシリカ：ＳｉＯ₂の水和物であり、日産化学
（株）製スノーテックス−Ｏ（商品名）アニオン性凝集剤（アニオン性高分子凝集剤）：ポリア
クリルアミドであるアライドコロイド社製のパーコール
１７３（商品名）なお、下記実施例ではこのパーコール１７３（商品名）
を使用したが、ポリアクリルアミドである荒川化学工業
（株）製のポリストロン１１７（商品名）、明成化学
（株）製のファイレックスＭ（商品名）でも有効であ
る。比較例としてノニオン性高分子凝集剤としてポリア
クリルアミドであるアライドコロイド社製のパーコール
３５１（商品名）を用い、カチオン性高分子凝集剤とし
てポリアクリルアミドであるアライドコロイド社製のパ
ーコール６３（商品名）を用いた。ＰＶＡ繊維：：径１デニール、長さ３ｍｍのクラレ
（株）製のＶＰＢ１０５−２（商品名）木材パルプ：径３０〜５０μｍ、長さ２．０〜４．０μ
ｍの市販の針葉樹クラフトパルプ

【００２３】ガラスペーパーの試験方法および試験結果
の判定基準は次の通りである。（１）定着性：１００×（製品出来高）／（原料投入
量）とし、その評価は９９％以上は○、９５％以上〜９
９％未満は△、９５％以下は×とした。（２）常態剛度：ＪＩＳＬ１０９６に準拠した。１５
００ｍｇ未満は○、１５００ｍｇ以上は×とした。（３）常態強度：ＪＩＳＰ８１１３に準拠した。３ｋ
ｇ／２５ｍｍ幅以上は○、３ｋｇ／２５ｍｍ幅未満は×
とした。（４）耐熱強度：ＪＩＳＰ８１１３に準拠した。すな
わち５００℃×１０時間加熱後にＪＩＳＰ８１１３で
測定した。２ｋｇ／２５ｍｍ幅以上は○、２ｋｇ／２５
ｍｍ幅未満は×とした。（５）熱収縮：ＪＩＳＲ３３１１に準拠した。すなわ
ち５００℃×１０時間加熱後の熱収縮率を測定した。２
％以下は○、２％を超え５％までは△、５％を超えると
×とした。各実施例と比較例は以下の表のような原料配合で行っ
た。この配合で坪量７５ｇ／ｍ²の紙を作って供試料と
した。得られた結果も表に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】

【表４】

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば剛度を高めるアルミナ
ゾルとコロイダルシリカの量を極めて少量にしているこ
と、高温でも安定した繊維間接着強度を保持するよう
にアルミナゾル、コロイダルシリカを結合剤として使用
していることにより常態での強度、常態での剛度および
高温処理後の強度が高く、高温処理後の収縮率が低いガ
ラスペーパーが得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０４Ｈ 1/42 Ａ 7199−3ＢＨ０１Ｂ 17/60 Ｂ 8410−5Ｇ 8226−5ＫＨ０４Ｂ 3/08 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス繊維９５〜９７．５重量％とその
結合剤としてアルミナゾルとコロイダルシリカをそれぞ
れ０．５〜１．０重量％、アニオン性凝集剤を０．５〜
１．０重量％および熱融着性または自己接着性有機繊維
を１．０〜２．０重量％用いることを特徴とする耐熱性
ガラスペーパー。