玻璃纸用短切纤维制造技术

一种玻璃纸用短切纤维，在其表面附着具有表面活性剂和水溶性高分子中至少一种的集束剂和焦磷酸盐。焦磷酸盐的附着量优选为０．００１～０．３质量％。焦磷酸盐可以为焦磷酸钾和／或焦磷酸钠。也可以在玻璃纸用短切纤维的表面再附着０．０００１～０．１质量％的硅烷偶联剂。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成为在瓦毯(tile carpet)或屋面材料(roofing)等建筑材料或者印刷配线基板中使用的玻璃纸原料的玻璃纸用短切纤维。玻璃纸的制造方法有间歇式和连续式。近年，为了提高生产效率，正在由间歇式转变为连续式。在间歇式中，由于白水中的短切纤维每次混合均没有残留地全部用完，因此在白水中将短切纤维开纤而成的玻璃丝的滞留时间几乎一定。另一方面，在连续式中，将短切纤维投入白水中后，存在立即抄浆而成的玻璃丝和在抄浆罐内长期滞留的玻璃丝。因此，白水中的玻璃丝的平均滞留时间比间歇式长。在上述短切纤维的制造中使用集束剂。一般使用的集束剂分别含有10质量％以下的以烷基咪唑啉类阳离子表面活性剂为代表的表面活性剂和聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚乙烯醇等水溶性高分子。该集束剂根据情况，还含有硅烷偶联剂、润湿剂、pH调节剂、消泡剂等化合物。为了制造短切纤维，也有时使用以淀粉或植物油等天然原料为主成分的集束剂。这种集束剂具有保护被纺丝的纤丝表面、赋予将数百～数千根纤丝束成纤维的集束力、抄浆时赋予玻璃表面润滑性的效果。以往由短切纤维采用连续式制造方法制造玻璃纸时，多易于产生不能完全开纤的纤维或二次凝聚的纤维、所谓絮凝物。絮凝物成为引起玻璃纸厚度不均的原因。因此，在采用连续式制造方法的场合，要求短切纤维具有投入白水中后立即纤丝化的迅速开纤性以及即使在白水中长时间滞留玻璃丝之间也可以不缠绕地存在的耐二次凝集性这两种特性。因此，本专利技术的目的在于提供一种在白水中短切纤维的开纤迅速并且开纤后的玻璃丝难于二次凝集的玻璃纸用短切纤维。采用本专利技术，可以得到一种玻璃纸用短切纤维，其特征在于，在表面附着具有表面活性剂和水溶性高分子中至少一种的集束剂和焦磷酸盐。由于表面活性剂和水溶性高分子相对于水具有易溶解性，因此在白水中，玻璃丝之间的集束力消失，开纤时间变短。另外，由于焦磷酸盐与玻璃的亲和性强，牢固地吸附于玻璃上，因此玻璃丝表面的润滑性变高。因此，该玻璃纸用短切纤维在白水中短切纤维的开纤迅速，开纤后的玻璃丝变得难于二次凝集。焦磷酸盐优选由焦磷酸钾和焦磷酸钠中的至少一种构成。焦磷酸盐的附着量优选为0.001～0.3质量％。焦磷酸盐的附着量少于0.001质量％时，不能发挥上述效果，多于0.3质量％时，不经济的同时，短切纤维的开纤性减低，或者产品强度变得易于降低，因此不优选。除了焦磷酸盐等无机物以外的有机物(水溶性高分子或表面活性剂)的附着量为0.01～1.00质量％，优选0.02～0.20质量％时，纤维的开纤性优良，因而优选。作为具体的表面活性剂，烷基咪唑啉类阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、烷基酰胺衍生物合适。另外，作为水溶性高分子，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适。如果在表面上附着0.0001～0.1质量％的硅烷偶联剂，则树脂的浸渍性提高，对产品强度的提高有效，因此优选。作为硅烷偶联剂，环氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、酰脲硅烷偶联剂、甲基丙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、苯乙烯基硅烷偶联剂等合适。作为集束剂，除上述成分以外，根据需要，可以添加通常在玻璃纸用短切纤维中使用的润湿剂、pH调节剂、消泡剂等。表1和2表示本专利技术的玻璃纸用短切纤维(实施例No.1～9)，表3表示比较例的玻璃纸用短切纤维(比较例No.10～14)。表1 表2 表3 表1～3所示的玻璃纸用短切纤维如下制作。首先，将具有E玻璃组成的熔融玻璃由具有4000个喷嘴的衬套拉出，制作具有10μm直径的单丝。在含有表面活性剂和水溶性高分子中至少一种的集束剂中添加焦磷酸盐，将得到的物质用给料器涂覆在单丝表面，使之达到表1～3所示的附着量。将这样处理后的多根单丝用收集管(ギヤザリングシユ-，gathering shoe)集束，制成一根纤维。将该纤维卷绕在络纱机上，从而制成纱饼。然后，由纱饼将纤维解舒，将纤维切断成13mm，制得玻璃纸用短切纤维。作为水溶性高分子使用聚氧化乙烯。另外，作为阳离子表面活性剂，使用2-十七碳烯基-羟乙基咪唑啉，并且作为非离子表面活性剂，使用聚乙二醇型非离子表面活性剂。而且，作为环氧硅烷偶联剂，使用γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。在表1～3中，灼烧减量是用质量％表示将短切纤维加热至615℃时的质量减少量，表示集束剂中的有机物附着在短切纤维表面的量。开纤时间表示在1000cc的烧杯中投入白水1000g，使用直径70mm的螺旋桨叶以400rpm的速度进行搅拌，在该过程中投入上述短切纤维3g，使短切纤维完全单丝化，至没有解开的纤维消失的时间。凝集时间表示至单丝再次缠绕形成最初的絮凝物的时间。由表1和2可知，实施例No.1～9短切纤维在白水中的开纤快，开纤后的单丝难于二次凝集。与此相对，如表3所示，比较例No.10、12、13和14由于不含有焦磷酸盐的集束剂的附着量少，因此虽然短切纤维在白水中的开纤迅速，但是开纤后的单丝易于二次凝集。另外，比较例No.11由于不含有焦磷酸盐的集束剂的附着量多，因此虽然开纤后的单丝难于二次凝集，但是短切纤维在白水中的开纤缓慢。工业实用性本专利技术的玻璃纸用短切纤维在白水中短切纤维的开纤迅速，开纤后的单丝难于二次凝集，因此使用其制作的玻璃纸适合在瓦毯或屋面材料等建筑材料或者印刷配线基板中使用。权利要求1.一种玻璃纸用短切纤维，其特征在于，在表面附着具有表面活性剂和水溶性高分子中至少一种的集束剂和焦磷酸盐。2.如权利要求1所述的玻璃纸用短切纤维，上述焦磷酸盐的附着量为0.001～0.3质量％。3.如权利要求1或2所述的玻璃纸用短切纤维，上述焦磷酸盐由焦磷酸钾和焦磷酸钠中的至少一种构成。4.如权利要求1～3中任意一项所述的玻璃纸用短切纤维，在表面上附着0.0001～0.1质量％的硅烷偶联剂。5.如权利要求4所述的玻璃纸用短切纤维，上述硅烷偶联剂具有环氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、酰脲硅烷偶联剂、甲基丙烯基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、苯乙烯基硅烷偶联剂中至少一种。6.如权利要求1～5中任意一项所述的玻璃纸用短切纤维，上述集束剂的附着量为0.01～1.00质量％。7.如权利要求6所述的玻璃纸用短切纤维，上述集束剂的附着量为0.02～0.20质量％。8.如权利要求1～7中任意一项所述的玻璃纸用短切纤维，上述集束剂添加有润湿剂、pH调节剂、消泡剂中的至少一种。9.如权利要求1～8中任意一项所述的玻璃纸用短切纤维，上述表面活性剂具有烷基咪唑啉类阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及烷基酰胺衍生物中至少一种。10.如权利要求1～9中任意一项所述的玻璃纸用短切纤维，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种。全文摘要一种玻璃纸用短切纤维，在其表面附着具有表面活性剂和水溶性高分子中至少一种的集束剂和焦磷酸盐。焦磷酸盐的附着量优选为0.001～0.3质量％。焦磷酸盐可以为焦磷酸钾和/或焦磷酸钠。也可以在玻璃纸用短切纤维的表面再附着0.0001～0.1质量％的硅烷偶联剂。文档编号D21H15/12GK1458911SQ02800764 公开日2003年11月26日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃纸用短切纤维，其特征在于，在表面附着具有表面活性剂和水溶性高分子中至少一种的集束剂和焦磷酸盐。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：入谷晃弘，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]