JP2000080570A - Glass fiber - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス繊維に関し、よ
り具体的には、所定長に切断した後、湿式抄造法によっ
てガラス繊維不織布を製造するのに適したガラス繊維に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glass fiber, and more particularly, to a glass fiber suitable for producing a glass fiber nonwoven fabric by a wet papermaking method after cutting into a predetermined length.
【0002】[0002]
【従来の技術】ガラス繊維は、溶融したガラスを白金製
ブッシングの底部に設けられた多数のノズルから繊維状
に引き出した後、直ちにアプリケータと呼ばれる塗布器
を用いて集束剤を塗布し、次いでその多数本を集束して
巻き取ることによって製造される。2. Description of the Related Art Glass fibers are obtained by drawing molten glass into fibers from a number of nozzles provided at the bottom of a platinum bushing and immediately applying a sizing agent using an applicator called an applicator. It is manufactured by collecting and winding a number of the books.
【0003】またガラス繊維不織布は、上記のガラス繊
維束を所定の長さに切断し、ガラスチョップドストラン
ドとした後、乾式抄造法あるいは湿式抄造法によって作
製される。Further, the glass fiber nonwoven fabric is produced by cutting the above glass fiber bundle into a predetermined length to form a glass chopped strand, and then by a dry papermaking method or a wet papermaking method.
【0004】湿式抄造法は、ガラスチョップドストラン
ドを水系分散液中に分散し、抄造する方法であるが、こ
の方法によって均一な厚みを有するガラス繊維不織布を
得るためには、抄造時にガラスチョップドストランド
が、水系分散液中でガラス単繊維(モノフィラメント)
に近い状態で均一に分散することが必要である。またガ
ラス繊維が、パルプやポリエステル繊維等の有機繊維と
混抄される場合には、特にガラスチョップドストランド
が均一に分散し、且つ、ガラス繊維以外の物質と均一に
混ざり合うことが必要とされる。In the wet papermaking method, glass chopped strands are dispersed in an aqueous dispersion and papermaking is performed. In order to obtain a glass fiber nonwoven fabric having a uniform thickness by this method, glass chopped strands must be formed during papermaking. , Glass monofilament (monofilament) in aqueous dispersion
It is necessary to disperse evenly in a state close to. When glass fibers are mixed with organic fibers such as pulp and polyester fibers, it is particularly necessary that the glass chopped strands be uniformly dispersed and uniformly mixed with substances other than glass fibers.
【0005】上記のような特性を満足するため、この種
のガラス繊維の集束剤としては、澱粉、アクリルアマイ
ド・酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロー
ス、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド等
の水溶性高分子と、カチオン系脂肪酸アミド等のカチオ
ン性界面活性剤と、種々のノニオン性界面活性剤からな
る集束剤が使用されている。[0005] In order to satisfy the above properties, as a sizing agent for this type of glass fiber, water-soluble polymers such as starch, acrylamide-vinyl acetate copolymer, carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol and polyethylene oxide are used. A sizing agent comprising a cationic surfactant such as a cationic fatty acid amide and various nonionic surfactants is used.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来よりガラス繊維不
織布は、各種用途に使用されているが、複合材の基材と
して用いられることが多く、一般に塩化ビニル樹脂、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を含浸すること
により複合材とされる。Conventionally, glass fiber non-woven fabrics have been used for various purposes, but are often used as a base material for composite materials, and are generally made of vinyl chloride resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin and the like. To form a composite material.
【0007】そのためガラス繊維不織布には、各種樹脂
の含浸性に優れていることが要求され、その含浸効率を
決定する1つの要因として不織布の密度が挙げられる。
すなわち不織布の密度が低くなるほど樹脂が含浸しやす
く、逆に不織布の密度が高くなるほど樹脂が含浸しにく
くなる。Therefore, glass fiber nonwoven fabrics are required to have excellent impregnating properties with various resins, and one factor that determines the impregnation efficiency is the density of the nonwoven fabrics.
That is, the lower the density of the nonwoven fabric, the more easily the resin is impregnated. Conversely, the higher the density of the nonwoven fabric, the less the resin is impregnated.
【0008】つまりガラス繊維不織布の樹脂含浸性を高
めるためには、できるだけその密度を低くすることが望
ましいが、抄造工程において、ガラス繊維不織布の密度
を調整することは非常に困難である。That is, in order to increase the resin impregnating property of the glass fiber nonwoven fabric, it is desirable to reduce the density as much as possible, but it is very difficult to adjust the density of the glass fiber nonwoven fabric in the papermaking process.
【0009】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、湿式抄造時における分散性が良好であり、しかも
密度の低いガラス繊維不織布を得ることが可能なガラス
繊維を提供することを目的とするものである。[0009] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a glass fiber which has good dispersibility during wet papermaking and can obtain a glass fiber nonwoven fabric having a low density. Is what you do.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく、種々の実験を繰り返した結果、湿式抄造
時のガラス繊維間の滑りを抑えることにより、分散して
いるガラス繊維が不織布として形成される際、ガラス繊
維間の摩擦力により、各ガラス繊維が疎に堆積された状
態となるため、ガラス繊維不織布の低密度化が達成で
き、しかも抄造時におけるガラスチョップドストランド
の分散性が良好であるガラス繊維を見いだし、本発明を
提案するに至った。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted various experiments to achieve the above object. As a result, the present inventors have found that by suppressing slippage between glass fibers during wet papermaking, dispersed glass fibers can be obtained. When is formed as a nonwoven fabric, the frictional force between the glass fibers causes each glass fiber to be sparsely deposited, so that the density of the glass fiber nonwoven fabric can be reduced, and the dispersion of glass chopped strands during papermaking can be achieved. A glass fiber having good properties was found, and the present invention was proposed.
【0011】すなわち本発明のガラス繊維は、重量平均
分子量が2500以上のポリエチレングリコールのステ
アリン酸エステルを含有する集束剤が塗布されてなるこ
とを特徴とする。That is, the glass fiber of the present invention is characterized by being coated with a sizing agent containing a stearic acid ester of polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 2500 or more.
【0012】また本発明のガラス繊維は、集束剤が、固
形分換算で重量平均分子量が2500以上のポリエチレ
ングリコールのステアリン酸エステルを0.05〜2.
0重量%を含有してなり、強熱減量が0.01〜0.4
重量%となるように付着してなることを特徴とする。In the glass fiber according to the present invention, the sizing agent may comprise a stearic acid ester of polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 2,500 or more in terms of solid content of 0.05 to 2.0.
0% by weight, and the ignition loss is 0.01 to 0.4.
% By weight.
【0013】さらに本発明のガラス繊維は、ガラス繊維
不織布に用いられることを特徴とする。Further, the glass fiber of the present invention is characterized in that it is used for a glass fiber nonwoven fabric.
【0014】[0014]
【作用】本発明における集束剤に含有される重量平均分
子量が2500以上のポリエチレングリコールのステア
リン酸エステルは、湿式抄造時におけるガラス繊維間の
摩擦を大きくすることによって滑りを抑えると共に、ガ
ラス繊維を良好に分散させる効果、すなわち湿式抄造時
にガラスフィラメントの凝集や未分散チョップドストラ
ンドが発生するのを防止する効果を有している。The stearic acid ester of polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 2500 or more contained in the sizing agent of the present invention suppresses slippage by increasing the friction between glass fibers during wet papermaking and improves the quality of glass fibers. Has the effect of preventing aggregation of glass filaments and generation of undispersed chopped strands during wet papermaking.
【0015】しかしながら、上記重量平均分子量が25
00未満になると、ガラス繊維の分散を安定させる効果
が乏しくなり、湿式抄造時に一旦フィラメント状に分散
したガラス繊維が凝集しやすくなる。また、このステア
リン酸エステルの含有量が0.05重量%未満になって
も、やはりガラスフィラメントが凝集し、良好な分散安
定性が保持できなくなり、また2重量%より多くなる
と、ガラスチョップドストランドの分散の速度が極端に
遅くなり、未分散チョップドストランドが発生しやすく
なるため好ましくない。However, the weight average molecular weight is 25
If it is less than 00, the effect of stabilizing the dispersion of the glass fibers becomes poor, and the glass fibers once dispersed in a filament form during wet papermaking easily aggregate. Further, even when the content of the stearic acid ester is less than 0.05% by weight, the glass filaments are still aggregated, so that good dispersion stability cannot be maintained. The dispersion speed is extremely low, and undispersed chopped strands are easily generated, which is not preferable.
【0016】尚、本発明で使用する重量平均分子量が2
500以上のポリエチレングリコールのステアリン酸エ
ステルは、モノエステルでも、ジエステルでも使用可能
である。The weight average molecular weight used in the present invention is 2
As the stearic acid ester of polyethylene glycol of 500 or more, either a monoester or a diester can be used.
【0017】本発明のガラス繊維への集束剤の付着率と
しては、強熱減量で0.01〜0.4重量%が適当であ
る。すなわち付着率が0.01重量%未満では、ガラス
フィラメントが凝集しやすくなり、良好な分散状態が保
持できず、一方、0.4重量%を超えると、ガラスチョ
ップドストランドの分散の速度が遅くなると共に、抄造
時の水系分散液の汚染を招くからである。The adhesion rate of the sizing agent to the glass fiber of the present invention is suitably from 0.01 to 0.4% by weight in terms of ignition loss. That is, if the adhesion ratio is less than 0.01% by weight, the glass filaments are likely to aggregate, and a good dispersion state cannot be maintained. On the other hand, if it exceeds 0.4% by weight, the dispersion speed of the glass chopped strand becomes slow. At the same time, contamination of the aqueous dispersion during papermaking is caused.
【0018】また本発明で使用する集束剤は、重量平均
分子量が2500以上のポリエチレングリコールのステ
アリン酸エステル以外にも、各種水溶性高分子、カチオ
ン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の集束剤成分
を適宜含有させることによって作製される。The sizing agent used in the present invention is a sizing agent for various water-soluble polymers, cationic surfactants, nonionic surfactants, etc., in addition to the stearic acid ester of polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 2500 or more. It is produced by appropriately containing the agent components.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明のガラス繊維を実施例及び比較
例に基づいて詳細に説明する。The glass fiber of the present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples.
【0020】(実施例1)まず重量平均分子量が250
0のポリエチレングリコールのジステアリン酸エステル
0.5重量%、重量平均分子量が300000のポリエ
チレンオキサイド0.5重量%、カチオン性脂肪酸アミ
ド0.2重量%、残量水からなる集束剤を準備した。Example 1 First, the weight average molecular weight was 250
A sizing agent comprising 0.5% by weight of polyethylene glycol distearate of 0.5%, 0.5% by weight of polyethylene oxide having a weight average molecular weight of 300,000, 0.2% by weight of cationic fatty acid amide, and residual water was prepared.
【0021】この集束剤を直径10μmのEガラス長繊
維に対して、強熱減量が0.05重量%となるように調
整して塗布し、これらを2000本集束してストランド
とした後、巻き取り、次いで乾燥してから13mmの長
さに切断してガラスチョップドストランドを得た。This sizing agent is applied to E glass long fiber having a diameter of 10 μm so that the ignition loss is adjusted to 0.05% by weight, and 2,000 of these are bundled to form a strand, which is then wound. It was then dried and cut to a length of 13 mm to obtain a glass chopped strand.
【0022】(実施例2)実施例1の重量平均分子量が
2500のポリエチレングリコールのジステアリン酸エ
ステルを、重量平均分子量が6000のポリエチレング
リコールのモノステアリン酸エステルに変えた以外は、
全て実施例1と同じ条件でガラスチョップドストランド
を作製した。Example 2 The procedure of Example 1 was repeated, except that the polyethylene glycol distearate having a weight average molecular weight of 2500 was changed to a polyethylene glycol monostearate having a weight average molecular weight of 6000.
Glass chopped strands were produced under the same conditions as in Example 1.
【0023】(実施例3)実施例1と同様の集束剤を直
径10μmのEガラス長繊維に対して、強熱減量が0.
3重量%となるように調整して塗布した後、実施例1と
同じ条件でガラスチョップドストランドを作製した。Example 3 The same sizing agent as in Example 1 was applied to E-glass long fibers having a diameter of 10 μm and the ignition loss was reduced to 0.
After adjusting to 3% by weight and applying, a glass chopped strand was produced under the same conditions as in Example 1.
【0024】(比較例1)実施例1の重量平均分子量が
2500のポリエチレングリコールのジステアリン酸エ
ステルを、重量平均分子量が1000のポリエチレング
リコールのモノステアリン酸エステルに変えた以外は、
全て実施例1と同じ条件でガラスチョップドストランド
を作製した。Comparative Example 1 A polyethylene glycol distearate having a weight average molecular weight of 2500 was replaced with a polyethylene glycol monostearate having a weight average molecular weight of 1000 in Example 1.
Glass chopped strands were produced under the same conditions as in Example 1.
【0025】(比較例2)実施例1の集束剤から、重量
平均分子量が2500のポリエチレングリコールのジス
テアリン酸エステルを省略した集束剤を使用した以外
は、全て実施例1と同じ条件でガラスチョップドストラ
ンドを作製した。Comparative Example 2 A glass chopped strand was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the sizing agent of Example 1 was omitted from the sizing agent of polyethylene glycol distearate having a weight average molecular weight of 2500. Was prepared.
【0026】(比較例3)ガラスチョップドストランド
として、ポリエチレングリコールのステアリン酸エステ
ルを含有しない集束剤をガラス繊維に塗布して作製した
ガラスチョップドストランドECS13I−33G(日
本電気硝子株式会社製)を準備した。Comparative Example 3 As a glass chopped strand, a glass chopped strand ECS13I-33G (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) prepared by applying a sizing agent containing no stearic acid ester of polyethylene glycol to glass fiber was prepared. .
【0027】その後、上記の各ガラスチョップドストラ
ンドを湿式抄造する時の分散性を評価すると共に、これ
らのガラスチョップドストランドから秤量150g/m
2のガラス繊維不織布を作製し、その厚みを測定した。
結果を表1に示す。Thereafter, the dispersibility of each of the above-mentioned glass chopped strands during wet papermaking was evaluated, and the glass chopped strands were weighed 150 g / m2.
The glass fiber nonwoven fabric of No. 2 was prepared, and its thickness was measured.
Table 1 shows the results.
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】表1から明らかなように、実施例1〜3の
ガラスチョップドストランドは、いずれもガラス繊維の
分散安定性が良好で、分散の速度が早く、また、それか
ら作製したガラス繊維不織布の厚みも大きく、均一であ
った。As is clear from Table 1, the glass chopped strands of Examples 1 to 3 all have good dispersion stability of glass fiber, a high dispersion speed, and the thickness of the glass fiber nonwoven fabric produced therefrom. Was also large and uniform.
【0030】因みに上記の各ガラス繊維不織布は、秤量
が一定であるため、その厚みが大きくなるほど、その密
度は低くなり、厚みが小さくなるほど、密度が高くな
る。従って実施例1〜3のガラス繊維不織布は、いずれ
も密度が低いことになる。Incidentally, the above-mentioned glass fiber nonwoven fabrics have a constant weighing. Therefore, as the thickness increases, the density decreases, and as the thickness decreases, the density increases. Therefore, the glass fiber nonwoven fabrics of Examples 1 to 3 all have low density.
【0031】それに対し、比較例1のガラスチョップド
ストランドから作製した不織布の厚みは、比較的大きか
ったが、ガラスチョップドストランドの分散安定性に劣
っていた。また比較例2のガラスチョップドストランド
は、分散安定性に劣り、またそれから作製した不織布の
厚みが小さかった。さらに比較例3のガラスチョップド
ストランドは、ガラス繊維の分散安定性が良好で、分散
の速度も早かったが、それから作製した不織布の厚みが
小さかった。On the other hand, the thickness of the nonwoven fabric made from the glass chopped strand of Comparative Example 1 was relatively large, but the dispersion stability of the glass chopped strand was poor. Further, the glass chopped strand of Comparative Example 2 was inferior in dispersion stability, and the thickness of the nonwoven fabric produced therefrom was small. Further, the glass chopped strand of Comparative Example 3 had good dispersion stability of glass fiber and a high dispersion speed, but the thickness of the nonwoven fabric produced therefrom was small.
【0032】尚、表中の分散安定性と分散の速度は、水
系分散液(白水)中に所定量のガラスチョップドストラ
ンドを投入し、所定時間攪拌してから直ちに抄造した
後、凝集フィラメントや未分散チョップドストランドの
有無を目視で観察することによって評価したものであ
り、分散安定性は、凝集フィラメントが全く発生しなか
ったものを○、少しでも発生したものを×で示し、また
分散の速度は、未分散チョップドストランドが全く発生
しなかったものを○で示した。The dispersion stability and the dispersion speed in the table are as follows. A predetermined amount of glass chopped strand is poured into an aqueous dispersion (white water), and the mixture is stirred for a predetermined time and immediately paper-formed. The dispersion stability was evaluated by visually observing the presence or absence of chopped strands.Dispersion stability was indicated by を when no agglomeration filament was generated, and indicated by X when a little was generated, and the dispersion speed was未 indicates that no undispersed chopped strands were generated.
【0033】さらにガラス繊維不織布の厚みは、テクロ
ック社製厚みゲージを用いて測定した。Further, the thickness of the glass fiber nonwoven fabric was measured using a thickness gauge manufactured by Teklock Corporation.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のように本発明のガラス繊維は、湿
式抄造時における分散安定性が良好で、且つ、分散の速
度も早く、これを使用することによって密度の低いガラ
ス繊維不織布を得ることが可能となる。As described above, the glass fiber of the present invention has good dispersion stability during wet papermaking, has a high dispersion speed, and can be used to obtain a glass fiber nonwoven fabric having a low density. Becomes possible.
Claims (3)
チレングリコールのステアリン酸エステルを含有する集
束剤が塗布されてなることを特徴とするガラス繊維。1. A glass fiber characterized by being coated with a sizing agent containing a stearic acid ester of polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 2500 or more.
量が2500以上のポリエチレングリコールのステアリ
ン酸エステルを0.05〜2.0重量%を含有してな
り、強熱減量が0.01〜0.4重量%となるように付
着してなることを特徴とする請求項1記載のガラス繊
維。2. The sizing agent contains 0.05 to 2.0% by weight of a polyethylene glycol stearic acid ester having a weight average molecular weight of 2,500 or more in terms of solid content, and has a loss on ignition of 0.01. 2. The glass fiber according to claim 1, wherein the glass fiber is adhered so as to be about 0.4% by weight.
徴とする請求項1、2記載のガラス繊維。3. The glass fiber according to claim 1, which is used for a glass fiber nonwoven fabric.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10248967A JP2000080570A (en) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | Glass fiber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10248967A JP2000080570A (en) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | Glass fiber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000080570A true JP2000080570A (en) | 2000-03-21 |
Family
ID=17186063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10248967A Pending JP2000080570A (en) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | Glass fiber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000080570A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013035697A (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Glass fiber sizing agent, glass fiber, and glass fiber nonwoven fabric |
-
1998
- 1998-09-03 JP JP10248967A patent/JP2000080570A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013035697A (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Glass fiber sizing agent, glass fiber, and glass fiber nonwoven fabric |
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