JPH08104550A - 分散して使用する硝子繊維のための処理剤及び該処理剤による硝子繊維の処理方法 - Google Patents

分散して使用する硝子繊維のための処理剤及び該処理剤による硝子繊維の処理方法

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JPH08104550A
JPH08104550A JP6261940A JP26194094A JPH08104550A JP H08104550 A JPH08104550 A JP H08104550A JP 6261940 A JP6261940 A JP 6261940A JP 26194094 A JP26194094 A JP 26194094A JP H08104550 A JPH08104550 A JP H08104550A
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JP
Japan
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glass fiber
agent
colloidal silica
glass
treating
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JP6261940A
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Sadao Kawashima
貞男 川島
Toshimasa Kimura
勇政 木村
Toshiro Anzai
敏郎 安西
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Asahi Fiber Glass Co Ltd
Original Assignee
Asahi Fiber Glass Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来技術の難点を解消し、硝子繊維の表面に
適用することにより、得られるストランドを切断した場
合に容易に元のフィラメントにまで分散させることので
きる分散して使用する硝子繊維のための処理剤、及び、
この処理剤による硝子繊維の処理方法を提供することを
目的とする。 【構成】 本発明の分散して使用する硝子繊維のための
処理剤の構成は、主として有機糊剤、繊維油剤及びコロ
イドシリカよりなることを特徴とするものであり、又、
本発明の硝子繊維の処理方法の構成は、硝子繊維に対
し、コロイドシリカを含有する処理剤を適用し、該硝子
繊維を乾燥することにより、前記コロイドシリカを前記
硝子繊維の表面上で凝集させるようにしたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、分散して使用するため
の硝子繊維の処理剤及び該処理剤による硝子繊維の処理
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、硝子長繊維を製造するには、従
来より、紡糸された多本数のフィラメントを集め、スト
ランドとしてワインダーで巻き取ってケーキとしたり、
或いは直接にロービングとする方法が採用されており、
この方法においては、紡糸直後のフィラメントに集束剤
を塗布した後、湿潤状態で巻き取り、その後の乾燥工程
を経て次の加工が行われることになる。
【0003】上記硝子繊維の製造時に使用される集束剤
は、有機糊剤を主成分とし、これに繊維油剤や場合によ
ってはカップリング剤が添加されており、上記のように
してストランドを製造する際や製造したストランドを使
用する際に発生する、フィラメント切れによる毛羽立ち
を防止するために使用されるもので、従って、この集束
剤を使用しなければ、製造されたストランドは使用不可
能となってしまう。
【0004】ところで、製造されたストランドの数ある
用途には、例えば、切断直後に空気中で分散させたり、
切断後に水等の液体中に添加し撹拌して分散させる場合
のように、使用時にストランドを切断し、元のフィラメ
ントにまで分散させる必要の生じる場合があるが、この
ような用途のストランドを製造するために、従来は集束
剤の使用量を固形分付着量で0.1〜0.15重量%程
度に制限するという方法を採用していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記説
明した集束剤の機能に照らせば自明であるが、集束剤の
使用量を制限すれば、当然に集束剤の機能が制限され、
ワインダーで巻き取る際や使用時にフィラメント切れや
毛羽立ちが生じてしまう。
【0006】本発明は、このような従来技術の難点を解
消し、硝子繊維の表面に適用することにより、得られる
ストランドを切断した場合に容易に元のフィラメントに
まで分散させることのできる、分散して使用する硝子繊
維のための処理剤、及び、この処理剤による硝子繊維の
処理方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
【課題を解決するための手段】
【0007】上記目的を達成するために本発明が採用し
た分散して使用する硝子繊維のための処理剤の構成は、
主として有機糊剤、繊維油剤及びコロイドシリカよりな
ることを特徴とするものであり、又、同様に本発明が採
用した硝子繊維の処理方法の構成は、硝子繊維に対し、
コロイドシリカを含有する処理剤を適用し、該硝子繊維
を乾燥することにより、前記コロイドシリカを前記硝子
繊維の表面上で凝集させるようにしたことを特徴とする
ものである。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明による分散して使用する硝子繊維の
ための処理剤(以下、本発明の処理剤と略記することが
ある)の第1の主たる成分は有機糊剤であり、この有機
糊剤としては、酢ビエマルジョン、ポリエステル、エポ
キシのエマルジョン、水溶性ポリエチレンオキサイド等
を例示することができ、本発明ではこれら有機糊剤のい
ずれかを単独で若しくは適宜に組み合わせて使用するこ
とができる。
【0010】本発明の処理剤の第2の主たる成分は繊維
油剤であり、この繊維油剤としては、ノニオン系界面活
性剤やアニオン系界面活性剤等を例示することができ、
本発明ではこれら繊維油剤のいずれかを単独で若しくは
適宜に組み合わせて使用することができる。
【0011】上記本発明の処理剤の主成分である有機糊
剤及び繊維油剤は、従来より集束材の成分として使用さ
れていたものであり、従って、このような用途に使用さ
れていたものであれば、上記の例示品以外であっても、
本発明で使用することができる。
【0012】上記有機糊剤及び繊維油剤は、本発明の主
成分であって、本発明の処理剤は、他の成分を含んでい
てもよく、このような成分としては、シラン系やボラン
系等のカップリング剤、或いは、塩化リチウムや塩化ア
ンモニウム等の帯電防止剤を例示することができる。
【0013】上記の各成分については、従来より硝子繊
維の集束剤として使用されていたものの中から適宜に選
択して採用することが簡便であり、このような硝子繊維
の集束剤は、通常は固形分を2〜10%含有する水溶液
として硝子繊維に供給されている。
【0014】本発明の処理剤の第3の主たる成分はコロ
イドシリカであり、このコロイドシリカは、上記各成分
の混合物に添加された場合に集合して沈降することがな
く、コロイド状を維持し得るものであり、その径として
は、1nm〜50nmの範囲にあるものが好ましい。
【0015】而して、本発明の処理剤を製造するには、
例えば、シリカを10〜30重量%含む水分散体を作
り、ノニオン系油剤を0.05%程度添加し、高速せん
断ミクサーで1時間位混合攪拌してコロイド状に分散さ
せ、半透明でペースト状の懸濁液とし、更に例えば顔料
分散用の三段ロールを通した後に、上記コロイドシリカ
以外の成分の混合物に添加すればよい。尚、混合割合と
しては、コロイドシリカ以外の成分の混合物の固形分1
00重量部に対し、シリカが固形分として1〜20重量
部となるような範囲を例示することができる。
【0016】このようにして得られた本発明の処理剤中
の固形分は、硝子繊維に適用、乾燥した後に固形分とし
て0.1〜0.5重量%となるように、1〜5重量%に
調整される。即ち、硝子繊維に適用、乾燥した後の固形
分は、処理剤中の固形分の約1/10となる。
【0017】一方、本発明による硝子繊維の処理方法
は、上記のようにして得られる本発明の処理剤を使用
し、硝子繊維を処理するものである。
【0018】即ち、まず、前記の処理剤を硝子繊維へ適
用するのであるが、そのための方法としては、例えばロ
ールコーター等の周知の方法を挙げることができ、又、
処理剤の固形分の付着量としては、例えば、0.1〜
0.5重量%という範囲を挙げることができる。
【0019】前記硝子繊維は具体的には紡糸後のフィラ
メントであり、例えば1600本以上のフィラメントに
処理剤が一括して適用され、その後、適用されたフィラ
メントが集められ、ストランドとしてワインダーで巻き
取ってケーキとされるか、或いは、直巻きワンダーによ
りダイレクトロービングとされる。
【0020】次いで、前記処理剤が適用された硝子繊維
は、乾燥に付されるのであるが、そのための装置として
は、例えばバッチ式温風乾燥機等の周知の装置を挙げる
ことができ、又、乾燥温度及び時間としては、一般的な
巻き取りケーキの場合、重量等により異なるが、例えば
120〜140℃の熱風循環で、重量8〜10Kgの巻
き取りケーキで12〜14時間、重量16〜18Kgの
ダイレクトロービングで20〜24時間という範囲を挙
げることができる。
【0021】而して、本発明では、硝子繊維の処理剤中
では安定なコロイド状を維持していたシリカが、この乾
燥工程で集合し、例えば0.1〜5μmの無定形状とな
ってフィラメントの表面に付着する。
【0022】そして、上記付着したシリカは、処理剤に
含まれる糊剤の機能を付着した部分で低下させるので、
ストランドを切断して使用する場合に硝子繊維のモノフ
ィラメント化を容易なものとすることができるのであ
る。
【0023】尚、すでに説明したように、従来は集束剤
の使用量を固形分付着量で0.1〜0.15重量%程度
に制限していたが、本発明の分散して使用する硝子繊維
のための処理剤を適用した場合は、硝子繊維に対する処
理剤の付着量を、その固形分で0.5重量%程度にまで
増量することができる。
【0024】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。
【0025】実施例1(使用時に切断し、空気中で直ち
にフィラメントにまで分散する場合に適した処理剤) 以下に示すような組成の硝子繊維の処理剤を調製した。
尚、数値は重量部を示し、括弧内の数値は固形分を示
す。 ポリエチレンオキサイド(製鉄化学製PEO3[商品名])4.0(1.2) ノニオン系界面活性剤 (第一工業製薬製ノイゲンE5−149[商品名])0.3(0.3) ポリ酢酸ビニルエマルジョン (大同化成製ビニゾール3999[商品名]) 1.5(0.75) アンモニウムクロライド 0.05(0.05) シリカ分散液 2.0(0.3) 水を加えて100とする 100(2.6)
【0026】比較例1 以下に示すような組成の硝子繊維の処理剤を調製した。
尚、数値は重量部を示し、括弧内の数値は固形分を示
す。 ポリエチレンオキサイド(製鉄化学製PEO3[商品名])2.0(0.6) ノニオン系界面活性剤 (第一工業製薬製ノイゲンE5−149[商品名])0.2(0.2) ポリ酢酸ビニルエマルジョン (大同化成製ビニゾール3999[商品名]) 0.8(0.4) アンモニウムクロライド 0.05(0.05) シリカ分散液 − 水を加えて100とする 100(1.25)
【0027】上記実施例1及び比較例1の処理剤を使用
し、硝子繊維を製造した。即ち、紡糸された2000本
のフィラメント(フィラメント径:13μm)を集めて
1本のストランドにワインダーで巻き取る際、前記フィ
ラメントにロールコーターを用いて上記実施例1又は比
較例1の処理剤を塗布し、湿潤状態で巻き取った後に乾
燥したのである。尚、乾燥後のストランドに付着した固
形分の量は、実施例1の処理剤を使用した場合で0.2
3%、比較例1の処理剤を使用した場合で0.11%で
あった。
【0028】次に、上記のようにして得られた硝子繊維
を、25mm、15mm、10mm及び6mmの長さに
切断し、その際の分散性を観察した。結果を以下の表1
に示す。
【0029】
【表1】
【0030】実施例2及び実施例3(使用時に切断し、
水に分散してフィラメントにまで分散する場合に適した
処理剤) 以下に示すような組成の硝子繊維の処理剤を調製した。
尚、数値は重量部を示し、括弧内の数値は固形分を示
す。 ポリビニルアルコール(クラレ(株)製205[商品名])2.0(2.0) アニオン系界面活性剤 (第一工業製薬製ネオコールSWC[商品名]) 0.2(0.1) ポリ酢酸ビニルエマルジョン (大同化成製ビニゾール3999[商品名]) 3.0(1.5) 塩化リチウム 0.1(0.1) 水を加えて100とする 100(3.7)
【0031】上記組成の処理剤に、以下の割合でシリカ
分散液(固形分:15重量%)を添加した。 実施例2 2重量部 実施例3 4重量部
【0032】比較例2 以下に示すような組成の硝子繊維の処理剤を調製した。
尚、数値は重量部を示し、括弧内の数値は固形分を示
す。 ポリビニルアルコール(クラレ(株)製205[商品名])0.8(0.8) アニオン系界面活性剤 (第一工業製薬製ネオコールSWC[商品名]) 0.1(0.05) ポリ酢酸ビニルエマルジョン (大同化成製ビニゾール3999[商品名]) 1.0(0.5) 塩化リチウム 0.1(0.1) 水を加えて100とする 100(1.45)
【0033】尚、乾燥後のストランドに付着した固形分
の量は、実施例2の処理剤を使用した場合で0.40
%、実施例3の処理剤を使用した場合で0.45%、比
較例2の処理剤を使用した場合で0.14%であった。
【0034】紡糸後の2000本のフィラメント(フィ
ラメント径:13μm)に、ロールコーターを用いて上
記実施例2、3及び比較例2の処理剤を適用した後、直
巻きワンダーによりダイレクトロービングとし、乾燥し
た。乾燥後の固形分の付着量は0.40±0.07%で
あった。引き出したストランドをカッターで12mmに
切断し、その10gを1リットルの水中に投入して、ア
ジター(商品名、島崎製作所製)で回転数60RPMで
撹拌したところ、表2に示すような結果が得られた。
【0035】
【表2】
【0036】
【発明の効果】本発明の分散して使用する硝子繊維のた
めの処理剤は、主として有機糊剤、繊維油剤及びコロイ
ドシリカよりなることを特徴とするものであり、硝子繊
維の表面に適用することにより、得られるストランドを
切断した場合に、容易に元のフィラメントにまで分散さ
せることのできるものである。
【0037】又、本発明の硝子繊維の処理方法は、硝子
繊維に対し、上記の硝子繊維の処理剤を適用し、該硝子
繊維を乾燥することにより、前記コロイドシリカを前記
硝子繊維の表面上で凝集させるようにしたものであり、
シリカの集合を前記硝子繊維の表面上へ容易に形成する
ことができる。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主として有機糊剤、繊維油剤及びコロイ
    ドシリカよりなることを特徴とする分散して使用する硝
    子繊維のための処理剤。
  2. 【請求項2】 コロイドシリカの径が、1nm〜50n
    mの範囲にある請求項1に記載の分散して使用する硝子
    繊維のための処理剤。
  3. 【請求項3】 コロイドシリカの含有量が、固形分とし
    て、それ以外の成分100重量部に対して1乃至20重
    量部の範囲にある請求項1又は2に記載の分散して使用
    する硝子繊維のための処理剤。
  4. 【請求項4】 硝子繊維に対し、コロイドシリカを含有
    する処理剤を適用し、該硝子繊維を乾燥することによ
    り、前記コロイドシリカを前記硝子繊維の表面上で凝集
    させるようにしたことを特徴とする硝子繊維の処理方
    法。
  5. 【請求項5】 硝子繊維が紡糸後のフィラメントである
    請求項4に記載の硝子繊維の処理方法。
  6. 【請求項6】 硝子繊維に対し、コロイドシリカを含有
    する処理剤を適用した後、ストランドとして巻き取る請
    求項4又は5に記載の硝子繊維の処理方法。
  7. 【請求項7】 処理剤が、主として有機糊剤、繊維油剤
    及びコロイドシリカよりなるものである請求項4乃至6
    のいずれかに記載の硝子繊維の処理方法。
  8. 【請求項8】 コロイドシリカを硝子繊維の表面上で
    0.1〜5μmの大きさに凝集させる請求項4乃至7に
    記載の硝子繊維の処理方法。
  9. 【請求項9】 コロイドシリカを硝子繊維の表面上で無
    定形状に凝集させる請求項4乃至8のいずれかに記載の
    硝子繊維の処理方法。
  10. 【請求項10】 硝子繊維の表面における処理剤の付着
    量が、固形分として0.5%以下である請求項4乃至9
    のいずれかに記載の硝子繊維の処理方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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