專利名稱：玻璃紙用短切纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成為在瓦毯(tile carpet)或屋面材料(roofing)等建筑材料或者印刷配線基板中使用的玻璃紙?jiān)系牟ＡЪ堄枚糖欣w維。
玻璃紙的制造方法有間歇式和連續(xù)式。近年，為了提高生產(chǎn)效率，正在由間歇式轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)式。在間歇式中，由于白水中的短切纖維每次混合均沒有殘留地全部用完，因此在白水中將短切纖維開纖而成的玻璃絲的滯留時(shí)間幾乎一定。另一方面，在連續(xù)式中，將短切纖維投入白水中后，存在立即抄漿而成的玻璃絲和在抄漿罐內(nèi)長(zhǎng)期滯留的玻璃絲。因此，白水中的玻璃絲的平均滯留時(shí)間比間歇式長(zhǎng)。
在上述短切纖維的制造中使用集束劑。一般使用的集束劑分別含有10質(zhì)量％以下的以烷基咪唑啉類陽離子表面活性劑為代表的表面活性劑和聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚乙烯醇等水溶性高分子。該集束劑根據(jù)情況，還含有硅烷偶聯(lián)劑、潤(rùn)濕劑、pH調(diào)節(jié)劑、消泡劑等化合物。
為了制造短切纖維，也有時(shí)使用以淀粉或植物油等天然原料為主成分的集束劑。這種集束劑具有保護(hù)被紡絲的纖絲表面、賦予將數(shù)百～數(shù)千根纖絲束成纖維的集束力、抄漿時(shí)賦予玻璃表面潤(rùn)滑性的效果。
以往由短切纖維采用連續(xù)式制造方法制造玻璃紙時(shí)，多易于產(chǎn)生不能完全開纖的纖維或二次凝聚的纖維、所謂絮凝物。絮凝物成為引起玻璃紙厚度不均的原因。因此，在采用連續(xù)式制造方法的場(chǎng)合，要求短切纖維具有投入白水中后立即纖絲化的迅速開纖性以及即使在白水中長(zhǎng)時(shí)間滯留玻璃絲之間也可以不纏繞地存在的耐二次凝集性這兩種特性。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在白水中短切纖維的開纖迅速并且開纖后的玻璃絲難于二次凝集的玻璃紙用短切纖維。
采用本發(fā)明，可以得到一種玻璃紙用短切纖維，其特征在于，在表面附著具有表面活性劑和水溶性高分子中至少一種的集束劑和焦磷酸鹽。
由于表面活性劑和水溶性高分子相對(duì)于水具有易溶解性，因此在白水中，玻璃絲之間的集束力消失，開纖時(shí)間變短。另外，由于焦磷酸鹽與玻璃的親和性強(qiáng)，牢固地吸附于玻璃上，因此玻璃絲表面的潤(rùn)滑性變高。因此，該玻璃紙用短切纖維在白水中短切纖維的開纖迅速，開纖后的玻璃絲變得難于二次凝集。
焦磷酸鹽優(yōu)選由焦磷酸鉀和焦磷酸鈉中的至少一種構(gòu)成。
焦磷酸鹽的附著量?jī)?yōu)選為0.001～0.3質(zhì)量％。焦磷酸鹽的附著量少于0.001質(zhì)量％時(shí)，不能發(fā)揮上述效果，多于0.3質(zhì)量％時(shí)，不經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，短切纖維的開纖性減低，或者產(chǎn)品強(qiáng)度變得易于降低，因此不優(yōu)選。
除了焦磷酸鹽等無機(jī)物以外的有機(jī)物(水溶性高分子或表面活性劑)的附著量為0.01～1.00質(zhì)量％，優(yōu)選0.02～0.20質(zhì)量％時(shí)，纖維的開纖性優(yōu)良，因而優(yōu)選。
作為具體的表面活性劑，烷基咪唑啉類陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑、烷基酰胺衍生物合適。另外，作為水溶性高分子，聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚乙烯醇、聚氧乙烯松香酯、聚氧乙烯烷基聚氨基醚、聚氧乙烯烷基酰胺醚等合適。
如果在表面上附著0.0001～0.1質(zhì)量％的硅烷偶聯(lián)劑，則樹脂的浸漬性提高，對(duì)產(chǎn)品強(qiáng)度的提高有效，因此優(yōu)選。作為硅烷偶聯(lián)劑，環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑、氨基硅烷偶聯(lián)劑、酰脲硅烷偶聯(lián)劑、甲基丙烯基硅烷偶聯(lián)劑、乙烯基硅烷偶聯(lián)劑、苯乙烯基硅烷偶聯(lián)劑等合適。
作為集束劑，除上述成分以外，根據(jù)需要，可以添加通常在玻璃紙用短切纖維中使用的潤(rùn)濕劑、pH調(diào)節(jié)劑、消泡劑等。
表1和2表示本發(fā)明的玻璃紙用短切纖維(實(shí)施例No.1～9)，表3表示比較例的玻璃紙用短切纖維(比較例No.10～14)。
表1

表2

表3

表1～3所示的玻璃紙用短切纖維如下制作。
首先，將具有E玻璃組成的熔融玻璃由具有4000個(gè)噴嘴的襯套拉出，制作具有10μm直徑的單絲。在含有表面活性劑和水溶性高分子中至少一種的集束劑中添加焦磷酸鹽，將得到的物質(zhì)用給料器涂覆在單絲表面，使之達(dá)到表1～3所示的附著量。將這樣處理后的多根單絲用收集管(ギヤザリングシユ-，gathering shoe)集束，制成一根纖維。將該纖維卷繞在絡(luò)紗機(jī)上，從而制成紗餅。然后，由紗餅將纖維解舒，將纖維切斷成13mm，制得玻璃紙用短切纖維。
作為水溶性高分子使用聚氧化乙烯。另外，作為陽離子表面活性劑，使用2-十七碳烯基-羥乙基咪唑啉，并且作為非離子表面活性劑，使用聚乙二醇型非離子表面活性劑。而且，作為環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑，使用γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。
在表1～3中，灼燒減量是用質(zhì)量％表示將短切纖維加熱至615℃時(shí)的質(zhì)量減少量，表示集束劑中的有機(jī)物附著在短切纖維表面的量。開纖時(shí)間表示在1000cc的燒杯中投入白水1000g，使用直徑70mm的螺旋槳葉以400rpm的速度進(jìn)行攪拌，在該過程中投入上述短切纖維3g，使短切纖維完全單絲化，至沒有解開的纖維消失的時(shí)間。凝集時(shí)間表示至單絲再次纏繞形成最初的絮凝物的時(shí)間。
由表1和2可知，實(shí)施例No.1～9短切纖維在白水中的開纖快，開纖后的單絲難于二次凝集。
與此相對(duì)，如表3所示，比較例No.10、12、13和14由于不含有焦磷酸鹽的集束劑的附著量少，因此雖然短切纖維在白水中的開纖迅速，但是開纖后的單絲易于二次凝集。另外，比較例No.11由于不含有焦磷酸鹽的集束劑的附著量多，因此雖然開纖后的單絲難于二次凝集，但是短切纖維在白水中的開纖緩慢。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的玻璃紙用短切纖維在白水中短切纖維的開纖迅速，開纖后的單絲難于二次凝集，因此使用其制作的玻璃紙適合在瓦毯或屋面材料等建筑材料或者印刷配線基板中使用。
權(quán)利要求
1.一種玻璃紙用短切纖維，其特征在于，在表面附著具有表面活性劑和水溶性高分子中至少一種的集束劑和焦磷酸鹽。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃紙用短切纖維，上述焦磷酸鹽的附著量為0.001～0.3質(zhì)量％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的玻璃紙用短切纖維，上述焦磷酸鹽由焦磷酸鉀和焦磷酸鈉中的至少一種構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1～3中任意一項(xiàng)所述的玻璃紙用短切纖維，在表面上附著0.0001～0.1質(zhì)量％的硅烷偶聯(lián)劑。
5.如權(quán)利要求4所述的玻璃紙用短切纖維，上述硅烷偶聯(lián)劑具有環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑、氨基硅烷偶聯(lián)劑、酰脲硅烷偶聯(lián)劑、甲基丙烯基硅烷偶聯(lián)劑、乙烯基硅烷偶聯(lián)劑、苯乙烯基硅烷偶聯(lián)劑中至少一種。
6.如權(quán)利要求1～5中任意一項(xiàng)所述的玻璃紙用短切纖維，上述集束劑的附著量為0.01～1.00質(zhì)量％。
7.如權(quán)利要求6所述的玻璃紙用短切纖維，上述集束劑的附著量為0.02～0.20質(zhì)量％。
8.如權(quán)利要求1～7中任意一項(xiàng)所述的玻璃紙用短切纖維，上述集束劑添加有潤(rùn)濕劑、pH調(diào)節(jié)劑、消泡劑中的至少一種。
9.如權(quán)利要求1～8中任意一項(xiàng)所述的玻璃紙用短切纖維，上述表面活性劑具有烷基咪唑啉類陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑以及烷基酰胺衍生物中至少一種。
10.如權(quán)利要求1～9中任意一項(xiàng)所述的玻璃紙用短切纖維，上述水溶性高分子具有聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚乙烯醇、聚氧乙烯松香酯、聚氧乙烯烷基聚氨基醚、聚氧乙烯烷基酰胺醚中的至少一種。
全文摘要
一種玻璃紙用短切纖維，在其表面附著具有表面活性劑和水溶性高分子中至少一種的集束劑和焦磷酸鹽。焦磷酸鹽的附著量?jī)?yōu)選為0.001～0.3質(zhì)量％。焦磷酸鹽可以為焦磷酸鉀和/或焦磷酸鈉。也可以在玻璃紙用短切纖維的表面再附著0.0001～0.1質(zhì)量％的硅烷偶聯(lián)劑。
文檔編號(hào)D21H15/12GK1458911SQ02800764
公開日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月21日
發(fā)明者入谷晃弘 申請(qǐng)人:日本電氣硝子株式會(huì)社