JPS6015583B2 - ガラス繊維結合剤 - Google Patents
ガラス繊維結合剤Info
- Publication number
- JPS6015583B2 JPS6015583B2 JP51015239A JP1523976A JPS6015583B2 JP S6015583 B2 JPS6015583 B2 JP S6015583B2 JP 51015239 A JP51015239 A JP 51015239A JP 1523976 A JP1523976 A JP 1523976A JP S6015583 B2 JPS6015583 B2 JP S6015583B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass fiber
- synthetic resin
- binder
- silicic acid
- parts
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- Expired
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- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は合成樹脂ェマルジョンとコロイド珪酸とからな
るガラス繊維結合剤に関する。
るガラス繊維結合剤に関する。
近年、ビルの高層化および地下街の拡大に伴なし・火災
の被害が非常に大きなものとなるため建築材料の不燃化
が求められ、また冷暖房の普及に伴なう断熱材の要求な
どにより、ガラス繊維製品が建築材料として注目される
にいたつた。
の被害が非常に大きなものとなるため建築材料の不燃化
が求められ、また冷暖房の普及に伴なう断熱材の要求な
どにより、ガラス繊維製品が建築材料として注目される
にいたつた。
従来よりガラス繊維ポンデッドマットは断熱性にすぐれ
ており、ガラス繊維自体は不燃性であるため建築材料と
して広く使用されている。
ており、ガラス繊維自体は不燃性であるため建築材料と
して広く使用されている。
しかしながら、ガラス繊維をマットにするために用いる
結合剤としては通常水溶性フェノール樹脂が用いられて
いるため、ガラス繊維の不燃性が損なわれることが常で
あった。水溶性フェノール樹脂はホルマリン臭気が強く
、ガラス繊維ボンデッドマットの製造時に公害の問題と
なりやすい。さらにフェノール樹脂は蓋変するためにガ
ラス繊維ポンデツドマットも着色し、これを天井材など
の建材へ用いる‘まあし、には、その表面に塗装などの
加工が必要であった。ガラス繊維結合剤としては、珪酸
ナトリウム水溶液のごとき無機質接着剤が考えられるが
、珪酸ナトリウムでは不燃性を損わないが、ナトリウム
分がガラス繊維を劣化するため使用できなかった。
結合剤としては通常水溶性フェノール樹脂が用いられて
いるため、ガラス繊維の不燃性が損なわれることが常で
あった。水溶性フェノール樹脂はホルマリン臭気が強く
、ガラス繊維ボンデッドマットの製造時に公害の問題と
なりやすい。さらにフェノール樹脂は蓋変するためにガ
ラス繊維ポンデツドマットも着色し、これを天井材など
の建材へ用いる‘まあし、には、その表面に塗装などの
加工が必要であった。ガラス繊維結合剤としては、珪酸
ナトリウム水溶液のごとき無機質接着剤が考えられるが
、珪酸ナトリウムでは不燃性を損わないが、ナトリウム
分がガラス繊維を劣化するため使用できなかった。
ナトリウム分の含有量の少ないコロイド蓬酸ではガラス
繊維を劣化させないが、結合力が弱く、えられたガラス
繊維ボンデツドマツトの弾性などの物性がわるいという
欠点があった。また合成樹脂ェマルジョンもガラス繊維
結合剤として考えうるが、合成樹脂ェマルジョンをその
まま用いれば、水溶性フェ/−ル樹脂のごとき着色を起
さない利点はあるが、フェノール樹脂同機にガラス繊維
の不燃性を損なうものであった。本発明者は、合成樹脂
ェマルジョンがガラス繊維の結合力および無着色性にす
ぐれていることに着目し、合成樹脂ェマルジョンの最少
の使用量で充分な結合力がえられる方法について鋭意研
究を重ねた結果、不燃性、結合力およびその他の諸性質
を満足する結合剤、すなわち陰イオン界面活性剤および
(または)非イオン界面活性剤を用いて乳化重合してえ
られた合成樹脂ェマルジョン100重量部(固形分換算
)と、酸化ナトリウム分含有基0.5%(重量%、以下
同様)以下のコロイド珪酸160〜46蝿瞳部(固形分
換算)とを主剤とするガラス繊維結合剤を見出し、本発
明を完成するにいたつた。
繊維を劣化させないが、結合力が弱く、えられたガラス
繊維ボンデツドマツトの弾性などの物性がわるいという
欠点があった。また合成樹脂ェマルジョンもガラス繊維
結合剤として考えうるが、合成樹脂ェマルジョンをその
まま用いれば、水溶性フェ/−ル樹脂のごとき着色を起
さない利点はあるが、フェノール樹脂同機にガラス繊維
の不燃性を損なうものであった。本発明者は、合成樹脂
ェマルジョンがガラス繊維の結合力および無着色性にす
ぐれていることに着目し、合成樹脂ェマルジョンの最少
の使用量で充分な結合力がえられる方法について鋭意研
究を重ねた結果、不燃性、結合力およびその他の諸性質
を満足する結合剤、すなわち陰イオン界面活性剤および
(または)非イオン界面活性剤を用いて乳化重合してえ
られた合成樹脂ェマルジョン100重量部(固形分換算
)と、酸化ナトリウム分含有基0.5%(重量%、以下
同様)以下のコロイド珪酸160〜46蝿瞳部(固形分
換算)とを主剤とするガラス繊維結合剤を見出し、本発
明を完成するにいたつた。
合成樹脂ェマルジョンの使用量の減少は、そのままえら
れたマットのごときガラス繊維製品の不燃性の向上を意
味する。
れたマットのごときガラス繊維製品の不燃性の向上を意
味する。
しかし、単に合成樹脂ェマルジョンを水で希釈して少量
用いるだけでは、ガラス繊維に欠腰部が生じ、結合力が
低下する。また炭酸カルシウム(炭カル)や硫酸バリウ
ム(バラィタ)のごとき充填剤を合成樹脂ェマルジョン
に混入しておく方法も考えられるが、やはりガラス繊維
の結合剤として結合力の低下がいちじるしく好ましい方
法ではなかった。本発明のガラス繊維結合剤は合成樹脂
ェマルジョンとコロイド珪酸とからなり、いずれもきわ
めて小さな粒子として水中に分散しているため、混和性
もよく、コロイド珪酸はガラス繊維結合剤の結合力をさ
ほど低下させず。
用いるだけでは、ガラス繊維に欠腰部が生じ、結合力が
低下する。また炭酸カルシウム(炭カル)や硫酸バリウ
ム(バラィタ)のごとき充填剤を合成樹脂ェマルジョン
に混入しておく方法も考えられるが、やはりガラス繊維
の結合剤として結合力の低下がいちじるしく好ましい方
法ではなかった。本発明のガラス繊維結合剤は合成樹脂
ェマルジョンとコロイド珪酸とからなり、いずれもきわ
めて小さな粒子として水中に分散しているため、混和性
もよく、コロイド珪酸はガラス繊維結合剤の結合力をさ
ほど低下させず。
さらにコロイド珪酸が珪酸質であるガラス繊維となじみ
がよいなどの性質により、従来の結合剤ではえられない
すぐれた効果がえられるのである。さらに本発明のガラ
ス繊維結合剤には臭気の強いホルマリンや火災の危険が
ある溶剤などは一切使用しておらず、水で希釈すること
もでき、結合剤が乾燥するまえであれば使用した機器の
洗浄は水で簡単に行なえるなど、取扱いが容易である。
がよいなどの性質により、従来の結合剤ではえられない
すぐれた効果がえられるのである。さらに本発明のガラ
ス繊維結合剤には臭気の強いホルマリンや火災の危険が
ある溶剤などは一切使用しておらず、水で希釈すること
もでき、結合剤が乾燥するまえであれば使用した機器の
洗浄は水で簡単に行なえるなど、取扱いが容易である。
そして合成樹脂や珪酸化合物は化学的に安定であって黄
変したりしないため、ガラス繊維製品の美観を損なうこ
とがなく、製品表面などに塗料を塗装するなどの仕上げ
加工にも何ら悪影響を与えることがない。とくにコロイ
ド珪酸には酸化ナトリウム分の含量が0.5%以下のも
のを用いるため、ナトリウムによるガラス繊維の劣化は
まったく認められない。本発明において用いる合成樹脂
ェマルジョンとしては、たとえばビニルェステル、アク
リル酸ェステル、メタクリル酸ェステル、マレィン酸ェ
ステル、フマル酸ェステル、ィタコン酸ェステル、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、アクリロニトリル
、エチレンなどの1種または2種以上のビニル系単量体
、あるいはこのビニル系単量体とアクリル酸、メタクリ
ル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、アクリルア
ミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミ
ド、ヒドロキシアルキルアクリレート、グリシジルメタ
クリレートなどのごとき1種または2種以上の反応性ビ
ニル系拳量体との混合単量体を陰イオン界面活性剤およ
び(または)非イオン界面活性剤を用いて通常の乳化重
合法により乳化重合してえられるものであればよい。
変したりしないため、ガラス繊維製品の美観を損なうこ
とがなく、製品表面などに塗料を塗装するなどの仕上げ
加工にも何ら悪影響を与えることがない。とくにコロイ
ド珪酸には酸化ナトリウム分の含量が0.5%以下のも
のを用いるため、ナトリウムによるガラス繊維の劣化は
まったく認められない。本発明において用いる合成樹脂
ェマルジョンとしては、たとえばビニルェステル、アク
リル酸ェステル、メタクリル酸ェステル、マレィン酸ェ
ステル、フマル酸ェステル、ィタコン酸ェステル、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、アクリロニトリル
、エチレンなどの1種または2種以上のビニル系単量体
、あるいはこのビニル系単量体とアクリル酸、メタクリ
ル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、アクリルア
ミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミ
ド、ヒドロキシアルキルアクリレート、グリシジルメタ
クリレートなどのごとき1種または2種以上の反応性ビ
ニル系拳量体との混合単量体を陰イオン界面活性剤およ
び(または)非イオン界面活性剤を用いて通常の乳化重
合法により乳化重合してえられるものであればよい。
また本発明において用いるコロイド建酸としては、たと
えば四ハロゲン化珪酸を水中に加えるか、珪酸アルカリ
の水溶液に徐々に濃塩酸を加えることによりえられるも
ので、酸化ナトリウム分の含有量が0.5%以下のもの
が用いられる。
えば四ハロゲン化珪酸を水中に加えるか、珪酸アルカリ
の水溶液に徐々に濃塩酸を加えることによりえられるも
ので、酸化ナトリウム分の含有量が0.5%以下のもの
が用いられる。
酸化ナトリウム分の含有量が0.5%以上のコロイド錘
酸はアルカリ性が強く、ガラス繊維を劣化するた・めに
本発明に用いることはできない。前述の合成樹脂ェマル
ジョンと前述のコロイド珪酸とを均一に混合することに
より本発明のガラス繊維結合剤がえられる。
酸はアルカリ性が強く、ガラス繊維を劣化するた・めに
本発明に用いることはできない。前述の合成樹脂ェマル
ジョンと前述のコロイド珪酸とを均一に混合することに
より本発明のガラス繊維結合剤がえられる。
本発明においては、合成樹脂ェマルジョンとコロイド珪
酸とは、いずれも合成樹脂または珪酸が水中に分散して
いる分散液であるため、任意の割合で容易に混合するこ
とができるが、本発明の目的であるガラス繊維の不燃性
を損なうことなく、強固にガラス繊維を結合させるため
には、合成樹脂ェマルジョンと酸化ナトリウム分含有量
0.5%以下のコロイド珪酸との混合割合は、合成樹脂
ヱマルジョン100部(重量部、以下同様)(固形分換
算)に対して前記のコロイド珪酸160〜46の部(固
形分f異算)の範囲でなければならない。コロイド珪酸
の混合割合が16$部以下では、えられたガラス繊維ポ
ンデッドマットの不燃性が損なわれ、460部以上では
マットの結合力が不足する。
酸とは、いずれも合成樹脂または珪酸が水中に分散して
いる分散液であるため、任意の割合で容易に混合するこ
とができるが、本発明の目的であるガラス繊維の不燃性
を損なうことなく、強固にガラス繊維を結合させるため
には、合成樹脂ェマルジョンと酸化ナトリウム分含有量
0.5%以下のコロイド珪酸との混合割合は、合成樹脂
ヱマルジョン100部(重量部、以下同様)(固形分換
算)に対して前記のコロイド珪酸160〜46の部(固
形分f異算)の範囲でなければならない。コロイド珪酸
の混合割合が16$部以下では、えられたガラス繊維ポ
ンデッドマットの不燃性が損なわれ、460部以上では
マットの結合力が不足する。
本発明のガラス繊維結合剤は、水で固形分濃度が約2%
になるように希釈し、ガラス繊維ボンデッドマツト製造
時のサィジング剤として用いられるほか、ガラス繊維を
製造する際の集東剤としても用いられる。
になるように希釈し、ガラス繊維ボンデッドマツト製造
時のサィジング剤として用いられるほか、ガラス繊維を
製造する際の集東剤としても用いられる。
本発明のガラス繊維結合剤でサィジングして製造したガ
ラス繊維ボンデッドマットは、経時的変化による黄変が
起らず美麗であり、不燃性が充分であり、さらに弾性な
どの諸性質にもすぐれるものである。
ラス繊維ボンデッドマットは、経時的変化による黄変が
起らず美麗であり、不燃性が充分であり、さらに弾性な
どの諸性質にもすぐれるものである。
つぎに、実施例、比較例および試験例をあげて本発明の
ガラス繊維結合剤を説明する。
ガラス繊維結合剤を説明する。
実施例 1
陰イオン界面活性剤を乳化剤としてスチレン50部とア
クリル酸ブチル5碇郡とを乳化共重合してえた固形分濃
度50%の合成樹脂ェマルジョン20部と、酸化ナトリ
ウム分合有量0.28%、粒子蓬約10m仏、pH10
.0で濃度20%のコロイド珪酸(日産化学工業株式会
社製、商品名スノーテツクス20)80部とを均一に混
合縄拝して、ガラス繊維結合剤をえた。
クリル酸ブチル5碇郡とを乳化共重合してえた固形分濃
度50%の合成樹脂ェマルジョン20部と、酸化ナトリ
ウム分合有量0.28%、粒子蓬約10m仏、pH10
.0で濃度20%のコロイド珪酸(日産化学工業株式会
社製、商品名スノーテツクス20)80部とを均一に混
合縄拝して、ガラス繊維結合剤をえた。
実施例 2
非イオン界面活性剤を乳化剤としてアクリル酸メチル7
庇郭とアクリル酸プチル3$都とを乳化共重合してえた
固形分濃度40%の合成樹脂ェマルジョン15部と、酸
化ナトリウム分合有量0.2%、粒子蓬約10肌仏、餌
9.0で濃度20%のコロイド珪酸(日産化学工業株式
会社製、商品名スノーテツクスC.85部とを均一に混
合蝿拝して、ガラス繊維結合剤をえた。
庇郭とアクリル酸プチル3$都とを乳化共重合してえた
固形分濃度40%の合成樹脂ェマルジョン15部と、酸
化ナトリウム分合有量0.2%、粒子蓬約10肌仏、餌
9.0で濃度20%のコロイド珪酸(日産化学工業株式
会社製、商品名スノーテツクスC.85部とを均一に混
合蝿拝して、ガラス繊維結合剤をえた。
実施例 3
陰イオン界面活性剤と非イオン界面活性剤とを乳化剤と
してアクリル酸エチル7碇部と酢酸ビニル3碇靴とを乳
化共重合してえた固形分濃度50%の合成樹脂ェマルジ
ョン8部と酸化ナトリウム分含有量0.02%、粒子隆
約10の仏、曲9.5で濃度20%のコロイド珪酸(日
産化学工業株式会社製、商品名スノーテックスN)9群
都とを均一に混合鷹拝して、ガラス繊維結合剤をえた。
してアクリル酸エチル7碇部と酢酸ビニル3碇靴とを乳
化共重合してえた固形分濃度50%の合成樹脂ェマルジ
ョン8部と酸化ナトリウム分含有量0.02%、粒子隆
約10の仏、曲9.5で濃度20%のコロイド珪酸(日
産化学工業株式会社製、商品名スノーテックスN)9群
都とを均一に混合鷹拝して、ガラス繊維結合剤をえた。
比較例 1市販のフェノール樹脂水溶液を結合剤とした
。
。
比較例 2実施例1で用いたコロイド珪酸を単独で使用
し結合剤とした。
し結合剤とした。
比較例 3
実施例1で用いた合成樹脂ェマルジョンを単独で使用し
結合剤とした。
結合剤とした。
比較例 4
実施例1において、コロイド珪酸の使用量を45部に変
えた以外は、実施例1と同様にして結合剤をえた。
えた以外は、実施例1と同様にして結合剤をえた。
比較例 5
実施例3において、コロイド達酸の使用量を11疎部‘
こ変えた以外は、実施例3と同様にして結合剤をえた。
こ変えた以外は、実施例3と同様にして結合剤をえた。
比較例 6実施例1において、使用したコロイド珪酸の
代りに、酸化ナトリウム分合有量0.6%、粒子蓬約1
5mr、pH10.0で濃度30%のコロイド珪酸(日
産化学工業株式会社製、商品名スノーテックス30)に
変えた以外は実施例1と同様にして結合剤をえた。
代りに、酸化ナトリウム分合有量0.6%、粒子蓬約1
5mr、pH10.0で濃度30%のコロイド珪酸(日
産化学工業株式会社製、商品名スノーテックス30)に
変えた以外は実施例1と同様にして結合剤をえた。
比較例 7
実施例3において、乳化重合に使用した陰イオン界面活
性剤と非イオン界面活性剤の代わりに、腸イオン界面活
性剤を用いた以外は実施例3と同様にして結合剤をえた
。
性剤と非イオン界面活性剤の代わりに、腸イオン界面活
性剤を用いた以外は実施例3と同様にして結合剤をえた
。
試験例
実施例1〜3でえたガラス繊維結合剤と比較例1〜7の
結合剤とを、固形分濃度が2%になるように水で希釈し
、ガラス短繊維のマットに対し付着量が10%(乾燥量
)になるようにサィジングし、25ぴ0で加熱成形し、
ガラス短繊維を結合した。
結合剤とを、固形分濃度が2%になるように水で希釈し
、ガラス短繊維のマットに対し付着量が10%(乾燥量
)になるようにサィジングし、25ぴ0で加熱成形し、
ガラス短繊維を結合した。
結合したガラス短繊維に対し、不燃性、外観および弾性
を観察した。
を観察した。
その結果を第1表に示す。第 1 表注 1:不燃性.
着色.弾性および接着性の判定基準はつぎのとおりであ
る。
着色.弾性および接着性の判定基準はつぎのとおりであ
る。
不燃性○:建設省の不燃基材に合格不燃性×:建設省の
不燃基材に不合格 着 色○:250℃の熱処理Kも変色しない着 色×:
250℃の熱処理で蓑変する弾 性○:未処理マットよ
り弾性が向上する弾 性×:未処理マットより弾性が低
下する接着性:ガラス繊維の結合が良好接着性:ガラス
繊維の結合が不良で.マットよりの繊維の脱落が認めら
れる。
不燃基材に不合格 着 色○:250℃の熱処理Kも変色しない着 色×:
250℃の熱処理で蓑変する弾 性○:未処理マットよ
り弾性が向上する弾 性×:未処理マットより弾性が低
下する接着性:ガラス繊維の結合が良好接着性:ガラス
繊維の結合が不良で.マットよりの繊維の脱落が認めら
れる。
任 2:接着性の試験法実施例および比較例の結合剤を
用いて、ガラス(ローピング)に対して着量が2夕(固
形分)/100夕(ガラス)になるようにo−ピンクを
処理し.ガーレースティフネステスターで30回空試験
した後のローピングの硬度を測定した。
用いて、ガラス(ローピング)に対して着量が2夕(固
形分)/100夕(ガラス)になるようにo−ピンクを
処理し.ガーレースティフネステスターで30回空試験
した後のローピングの硬度を測定した。
Claims (1)
- 1 陰イオン界面活性剤および(または)非イオン界面
活性剤を用いて乳化重合してえられた合成樹脂エマルジ
ヨン100重量部(固形分換算)と、酸化ナトリウム分
含有量0.5重量%以下のコロイド珪酸160〜460
重量部(固形分換算)とを主剤としてなるガラス繊維結
合剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51015239A JPS6015583B2 (ja) | 1976-02-13 | 1976-02-13 | ガラス繊維結合剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP51015239A JPS6015583B2 (ja) | 1976-02-13 | 1976-02-13 | ガラス繊維結合剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5299397A JPS5299397A (en) | 1977-08-20 |
JPS6015583B2 true JPS6015583B2 (ja) | 1985-04-20 |
Family
ID=11883302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51015239A Expired JPS6015583B2 (ja) | 1976-02-13 | 1976-02-13 | ガラス繊維結合剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6015583B2 (ja) |
-
1976
- 1976-02-13 JP JP51015239A patent/JPS6015583B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5299397A (en) | 1977-08-20 |
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