JPH11500795A - ガラスマットの製造方法およびそれから得られた製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 移動コンベヤー上に拡げられたガラスストランドマットの上にバインダーを連続的に沈着し、これを焼結し、場合によりカレンダー掛けするガラスストランドマットの製造方法。この目的のために、１または１以上のポリビニルアルコールの水溶液で、沈着時の粘度が４０ミリパスカル秒の液状バインダーがストランドマットの上に沈着される。

Description

【発明の詳細な説明】 ガラスマットの製造方法およびそれから得られた製品 技術分野 本発明はガラスストランドを有するマットの製造方法およびそれから得られた 製品に関するものである。ガラスマットとはガラスストランド（これらは裁断さ れているか、もしくは連続的なストランドである）より形成された製品を意味し 、その構成フィラメントは相互に結合された状態で残り、この点でガラスフィラ メントを分散して組み合わせたガラスベール（veil）とは区別される。 発明の背景 ガラスストランドマットを製造するにあたり解決すべき主要な問題の中には、 マットを結合するバインダーの性質、バインダーが使用される形式、およびバイ ンダーとマットの接触を確実にするプロセス等の選択がある。 これらの課題の解決には多くの方法がある。したがって、選択されるバインダ ーの性質は、通常マットが強化すべき樹脂系とバインダーとの化学的なじみ性(c ompatibility)に依存する。 バインダーは、粉末状、サスペンジョン、エマルジョン、または溶液状でも同 様によく使用される。バインダーが乾燥粉末以外の形式で使用される場合は、そ れと組み合わされる液体は、有機液体を使用する場合常に存在する欠点を避ける ために、しばしば水が使用される。 使用方法の態様はまた様々である。 粉末状のバインダーを使用すれば、あとでは除去されるべき水を使用しないで も済むが、マット全体にバインダーを分散させるのが困難である。さらに、マッ トで強化された複合体中にときどきバインダーの粒子が残り、表面状態を不平滑 にする。 エマルジョンあるいは水または有機溶媒中の溶液状態でバインダーを付着させ れば、ガラスストランドに部分的に付着し、マットの結合を良好にする。しかし ながら、この利点もマットが製品と複合してこれを強化する場合には、その製品 が有機物であれ無機物であれ、あまり有利ではなくなる。これはバインダーがガ ラスストランド上に残っていると、ストランドが製品で濡れるのに障害になるか らである。これはマットが水やセメントと水の混合物中のディスパージョンやサ スペンジョン状態の樹脂と結合する場合においてとくにそうである。これは最終 複合製品の機械的特性の低下および表面性状の劣化をもたらす。 本発明の主題は、水性媒体、とくに水溶液、ディスパージョンまたはサスペン ジョン、あるいは水とセメントの混合物において、濡れが良好で、良好な接着を もたらすガラスストランドの製造方法である。 本発明の主題は、マットの厚みを通じてバインダーを均一に分配することので きる方法である。 本発明の主題はまた、使用されるバインダーを連続的にリサイクルすることの できるガラスストランドの製造方法である。 発明の要約 これらの目的は、移動コンベヤー上に分散されたガラスストランドのシートの 上に、ポリビニルアルコールの水溶液で形成され使用時の粘度が約４０ミリパス カル秒であるバインダーを連続的に沈着させることからなる製造方法により達成 される。 発明の詳細な説明 本発明でいうポリビニルアルコールとは、好ましくは重合度が約１０００より 少ないものである。 このバインダーは、ストランドのシートの幅全体にわたって液状シートまたは 液状流として沈着する。この沈着したバインダーは比較的に低粘度であるので、 ストランドのシートを浸透し通過し、このシートの体積全体にわたって分配され る。バインダーはストランドの交差接合点の大部分に実質上留まる。このバイン ダーは温度が約１０℃より高く、そして、最も好ましくは２０〜６０℃で沈着さ れる。 このように沈着するバインダーの流量は、コンベヤーの速度およびこのコンベ ヤー上の１平方メートル当たりに堆積されいるガラスの量に依存する。このバイ ンダーの流量は、ガラスの重量に基づき乾燥材料で約３〜１５重量％得られるよ うに決定される。変法においては、バインダーは、液状流または液状シートとし て適用される上流側であるストランドシートの表面に部分的に沈着される。バイ ンダーは上流に、例えば噴霧されることができ、これでストランドのシートを軽 く圧縮する効果が生じ、表面層を湿らせ、そして沈着したバインダーを下流に透 過させるのを促進する。このようにして沈着したバインダーの部分は、ストラン ドのシートを通して完全に通過し、そしてコンベヤーの下で回収される。使用さ れるバインダーの利点の一つは、少なくとも一つの架橋促進剤を含有するような 組成のバインダーとは異なって、約３０℃を越える温度に加熱されても、経時的 に安定であるということである。本発明で使用されるバインダーは直ちにリサイ クルされることができるので、経済的な効果がある。 本発明の方法は、連続法バッチ法を問わず、公知のいかなるガラスストランド マットにも適用することができる。 第１のタイプの方法は、連続的なガラスストランドマットの製造に使用される 。これはたいていの場合、いくつかの紡糸口金のオリフィスから流れ出る熔融ガ ラスのフィラメントを多数引き出し、このフィラメントを一緒にして、口金あた り少なくとも一つのストランドにすることからなり、この口金の下を移動してい るコンベヤーにこのストランドを機械的に分配することからなる。 第２の方法は、一般にチョップドガラスストランドのマットを製造するのに使 用される。複数のストランド巻回体から連続したストランドを引き出し、これら を同時に切断し、移動コンベヤーの上に分配することからなる。 この第２の方法は、この巻回体から引き出されたストランドを直ちにコンベヤ ーの上に分配した連続ストランドのマットを製造するのに使用される。 ある種の用途においては、使用されるマットは、その幅方向の一部において縦 方向に配列した連続ガラスストランドで強化されていてもよい。これはとくに、 マットをセメントベースの混合物と組み合せることを意図する場合である。 このマットは、例えば、チョップドストランドと一連の巻回体から引き出され る連続ストランドとを移動コンベヤー上に同時に分配することで得られる。 どの方法が取られても、ストランドを構成するフィラメントの直径は、約９〜 ３０ミクロンである。チョップドストランドを使用する場合には、そのストラン ドの長さは通常２０ｍｍ以上である。 このマットの利点の一つは、水性媒体中の樹脂と接触することで得られるバイ ンダーが、殆ど完全に消滅し、樹脂によるガラスの濡れを促進することである。 本発明の利点は、以下に実施態様によりさらに詳細に説明するが、これは本発 明を限定するものではない。 実施例 長さ５０ｍｍのチョップドストランドを、１３ｍ／分で移動しているコンベヤ ー上に２５０ｋｇ／時間の量で堆積させる。このシートは多数の巻回体から引き 出される多数のストランドを同時にチョップすることにより得られる。これらの ガラスストランドは、３０テックスの線状密度を有し、平均直径１２ミクロンの 多数のフィラメントよりなり、その製造時にポリビニルアセテートおよびシラン のようなカップリング剤をベースにした通常のサイズ剤でコーティングする。 ３０℃に維持され、この温度での粘度が１５ミリパスカル秒の８％濃度のポリ ビニルアルコールの溶液を、液体流の膜の形状でストランドのシートの幅方向全 体に沈着させる。この溶液は８０℃に加熱された水に重合度５３０、加水分解度 ８８％のポリビニルアルコールを溶解することにより得られる。このポリビニル アルコールは、LAMBERT社のF105である。過剰の溶液はコンベヤーの下から吸引 され、リサイクルされる。 次に、このように処理されたストランドシートは内部が２００℃の加熱空気の オーブン中に約５０秒通す。オーブンを出てから、ストランドのシートはカレン ダー掛けされ、冷却し、回転マンドレルに巻き取られる。 このマットは、バインダー含有量が８％で見かけ比重は２５０ｇ／ｍ²である 。この結合は良好で、ＩＳＯ３３４２で測定した引っ張り強度は平均４０デカニ ュウトンである。比較のために、マットは同様の特性は有するが、バインダー含 量は４.５％で、可塑化ポリビニルアセテートのものは、２０デカニュウトンで ある。 本発明で使用されるバインダーはまた、水の存在で部分的に溶解するという利 点を有する。以下の試験でこれを示すことができる：上記のようにして製造した マットから１００×１２５ｍｍの一連の試料を切り取った。これらの試料は２０ ℃の水に浸漬し１００ｇの負荷をかけた。バインダーの水への部分溶解と負荷の ために、２５秒でマットが２つに裂けた。この種類の試験としては、この時間は 非常に短い。実際、前記の可塑化されたポリビニルアセテートにより結合された マットの引き裂きは同様の条件でも、平均して５分以上経過後に起こる。 このようなバインダーの迅速な除去は、本発明で得られたマットが水と混合さ れた製品（これらがセメント混合物であったり、水性媒体中のディスパージョン やサスペンジョンの混合物であったりしても）と非常に容易に結合することがで きるようにし、また、機械的性質に優れ、表面状態の特に良好な複合体を成型す ることを可能にする。このことは、以下の比較例によって示される。 一方で、セメントとチョップドガラスストランドをベースにした混合物（これ はプレミックスと呼ばれる）を用いたセメント小板を製造し、また一方で、本発 明のマットを試用したものを製造し、また比較のために公知のマットを使用した ものを製造した。 混合物自体は通常のものであり、その組成は以下のとおりである： □ 合成ポルトランドセメント １００重量部 □ シリカ系サンド １００重量部 □ 水 ４０重量部 □ 希釈剤 １.８重量部 この混合物に公知の方法で、平均長さ１２ｍｍのチョップドガラスス トランド４.８重量部を配合した。 本発明のマットは見かけ比重１２０ｇ／ｍ²であり、５０ｍｍの長さのチョッ プドストランドを含み、このストランドは線状密度が３８テックスで平均直径１ ４μｍの多数のフィラメントから構成されている。このバインダー含量は１０％ である。 比較のためのマットは同様の特性を有するが、バインダー含量が４.５％で、 バインダー自体も可塑化されたポリビニルアセテートであることが異なる。 これらのマットを得るために使用されるガラスは、CMFILのブランド名で市販 されている。 第１層のマットは型の底に置かれ、１層のプレミックスで覆われ、型を振動す ることにより均一に分散される。 第２層のマットは、第１層のマットと同じであるが、プレミックスの上に置か れ、ローラーでプレスしてプレミックスを含浸させる。このようにして得られた 小板は型の中に２４時間保たれ、それから２０℃、相対湿度５０％の部屋に貯蔵 される。 このようにして得られた小板から試料を取り、貯蔵７日後、２８日後に機械的 特性を測定した。１９９５年３月のpr.EN 1170-5標準による測定結果は、以下の 表に対照して示される。 表中、符号ＭＯＲ、ＹＳ、およびＳＡＢはそれぞれ破壊係数(modulus of rupt ure)、降伏応力(yield stress)または比例限度、および曲げ試験にこける破壊歪 み(strain at break)を示す。 プレミックス中における強化材のパーセントは、２種の小板の複合材について ２％である。マット自体による強化は本発明のマットと公知のマットについて１ .４％である。 この結果から分かるように、本発明のマットは複合体に優れた機械的特性を与 え、とくに比較的少ない強化材により著しい破壊歪みを示す。 これらの実施例は本発明を限定するものではなく、本発明のマットとセメント ベースの混合物は、種々の方法で製造され、例えば、その場でスラブの一部また は全部に沈着され、または壁に固定されそしてセメント層でスプレイして被覆さ れる。 また、当業者に知られた方法で水性媒体中の樹脂でこれを結合することも可能 である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 モッテ、ミッシェル フランス国、41100 アーズ、リュー・ ヅ・ユイト−メ ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．移動するコンベヤー上に分散されたガラスストランドのシート上にバインダ ーを連続的に沈着させ、このシートをオーブン処理にかけ、場合によりカレンダ ー掛けするることよりなるガラスストランドマットの製造方法において、該バイ ンダーがポリビニルアルコールの水溶液で形成され、沈着時の粘度が４０ミリパ スカル秒であるバインダーをストランドシートの上に沈着させることからなる、 ガラスストランドマットの製造方法。 ２．バインダーが液状シートまたは液状流の壁のような形でストランドシートの 幅全体に亙って沈着されることを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．バインダーのいくらかは区域の上流に沈着され、そこでは液状シートまたは 液状流の壁のような形で沈着されることを特徴とする、請求の範囲第２項に記載 の方法。 ４．バインダーがスプレーにより区域の上流に沈着されることを特徴とする、請 求の範囲第２項に記載の方法。 ５．ストランドシートを通過したバインダーの一部はコンベヤーの下から回収さ れ、そして直ちにリサイクルされることを特徴とする、請求の範囲第１項ないし 第４項のいずれかに記載の方法。 ６．バインダー含量がガラスの重量に対して３〜１５重量％であることを特徴と する、請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の方法により得られたガ ラスストランドシート。 ７．ガラスストランドシートが平均直径９〜３０μｍのガラスフィラメントから なるストランドで形成されることを特徴とする、請求の範囲第６項に記載のガラ スストランドのオーブン処理および場合によりカレンダー処理により得られたガ ラスストランドマット。 ８．長さが２０ｍｍより大きいチョップドストランドにより形成されたことを特 徴とする、請求の範囲第７項に記載のガラスストランドマット。 ９．マットの幅方向の少なくとも一部が、長さ方向に配列した連続ガラスストラ ンドで強化されたことを特徴とする、請求の範囲第８項に記載のガラスストラン ドマット。 10．連続ストランドで形成されたことを特徴とする、請求の範囲第７項に記載の ガラスストランドマット。 11．セメントと水とをベースとし、場合によりガラスストランドを含有する混合 物にマットを複合し、次いで複合体を製造するようにすることを特徴とする、請 求の範囲第７項ないし第１０項までのいずれかに記載のガラスストランドマット の使用。 12．水性媒体中の樹脂と複合し、次いで成型により複合体を製造するようにする ことを特徴とする、請求の範囲第７項ないし第１０項までのいずれかに記載のガ ラスストランドマットの使用。