JPH01230454A - 石英繊維用集束剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高融点、低誘電率、低誘電損失、高純度（単
成分）などの物性から、耐熱材料用やエレクトロニクス
材料用等に用いられる石英繊維に好適な集束剤に関する
ものである。

［従来の技術］ 石英繊維用の集束剤は殆んど知られていない。特公昭５
３−１４５８９１号公報は石英繊維用集束剤に関するも
のであるが、これは石英繊維の不織布を作成するために
１，２−ポリツタジエンを集束剤として用いることを特
徴とするプリント配線基板の特許で、撚糸プロセス、製
織プロセス、管巻きプロセス上ての毛羽、糸切れの発生
を抑制させるための集束剤てはない。

撚糸、製織、管巻き等のプロセス上で毛羽、糸切れの発
生を抑制する石英＃ｉａの集束剤としてのゼラチン系が
知られているか、脱集束剤プロセスにおけるヒートクリ
ーニング性が劣るという欠点かある。

［発明か解決しようとする課題］ Ｅガラス（アルミノケイ酸塩ガラス）繊維用ヤーン集束
剤のメイン材料はスターチである。

Ｅガラス繊維ては、撚糸、管巻き、製織プロセス上ても
毛羽、糸切れ、糊落ちの発生かなく、脱集束剤プロセス
［ウェットクリーニング、ヒートクリーニンク（４００
°Ｃ以下）］ても支障かない。

しかし、ゾルゲル法の石英繊維にこのスターチ系集束剤
を用いても同様のプロセス上の効果は得られなかった。

これは、それぞれのプロセス上で起こりえる摩耗、屈曲
にスターチ系集束剤では耐えられなかった結果と言える
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、撚糸、管巻き、製織等のプロセスにおいても
毛羽、糸切れ、糊落ち等の発生がなく、さらには脱集束
剤プロセスでも支障のない石英繊維用集束剤を新規に提
供するものてあり、アクリル酸エステル系又はメタクリ
ル酸エステル系のモノマーの単独重合体あるいは他の共
重合可能なモノマーとの共重合体を有効成分として含有
する石英繊維用集束剤に関するものである。

本発明のアクリル酸エステル系又はメタクリル酸エステ
ル系のモノマーの単独重合体あるいは他の共重合可能な
モノマーとの共重合体（以下単にアクリル系樹脂と略す
ことかある。）を有効成分とする集束剤は、ヒートクリ
ーニンク（４００〜６００°Ｃ）後も低灰分て、その集
束剤て処理した石英繊維は、耐摩耗性、耐屈曲性が大幅
に向上し、撚糸、管巻、製織プロセスでも毛羽、糸切れ
、糊落ちの発生がない石英繊維製品が得られる。

アクリル酸エステル系又はメタクリル酸エステル系のモ
ノマーの単独重合体としては、メチル（メタ）アクリレ
ート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）ア
クリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート
、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒ
ドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメ
チルアミンエチル（メタ）アクリレート、クリシジル（
メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、
シクロヘキシル（メタ）アクリレート、アジリジニル（
メタ）アクリレート、ポリ（オキシアルキレン）（メタ
）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル系モノ
マーの１種からなる単独重合体が好適である。勿論（メ
タ）アクリル酪エステル系モノマーの２種以上からなる
共重合体でもよい。

これらの単独重合体や共重合体に、他の共重合可能な七
ツマ−の少なくとも１種を１〜５０ｗｔ％程度さらに共
重合させてもよい。例えば、（メタ）アクリル酸、（メ
タ）アクリロニトリル、　（メタ）アクリルアミド、Ｎ
−ブトキシメチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メ
チロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチル（
メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルア
ミド、メチロール化ジアセトン（メタ）アクリルアミド
、スチレン、α−メチルスチレン、り凸ロメチルスチレ
ン、クロロスチレン、ビニルアルキルケトン、ブタジェ
ン、イソプレン、ビニルアルキルエーテル、ハロゲン化
、ビニルアルキルビニルエーテル、エチレン、プロピレ
ン、ビニルエーテル、酢酸ビニル、ビニルピリジン、ビ
ニルイミダゾール、ビニルカルバゾール、無水マレイン
酸等を挙げることができる。

。本発明におけるアクリル系樹脂の分子量は３０００以
上であれば伺ら限定されるものではないが、好ましくは
１０万以上、特に５０万〜５００万程度の範囲が好まし
い。アクリル系樹脂の粒子径は０，０１〜１０．程度の
ものが良く、石英繊維の被覆性が良いことから０．０５
〜５μ、特ニ０．０５〜１ルの粒子径が好ましい。

本発明の集束剤は、水溶液、水性エマルジョンやディス
バージョン等の形態が好ましく、前述のアクリル系樹脂
の他、通常集束剤に用いる各種成分を含有させることが
できる。

例えば、ポリビニルアルコール、スターチ、酢酸ビニル
樹脂、エチレン／酢ビ共重合体、エポキシ樹脂、ウレタ
ン樹脂、デキストリン、ゼラチン等の有機高分子体、パ
ラフィン、シリコーンオイル等の平滑剤、脂肪醇エステ
ル、アマイド、グリセリン、ＰＥＧ、ＰＥＯ，ＬｉＣ１
，ＧａＢｒ２等の帯電防止剤、ビニルシラン、アミノシ
ラン、エポキシシラン、フルオロシラン等のシラン系カ
ップリング剤、塩化アンモニウム、塩酸、酢酸等のｐＨ
調整剤、修酩、塩化アンモニウム等の架橋促進剤、等を
挙げることができる。

集束剤処理方法としては、石英繊維束（５０〜４００本
）をキスロール法、浸漬法（スクイズの併用の場合もあ
る）、スプレー法で集束剤を処理し、風乾又は、強制的
に熱風乾燥器（１００〜３５０°Ｃ）で乾燥させ、一定
速度で巻取る。糸に付着した集束剤の付着量（Ｉｇ　Ｌ
ｏｓｓ）は巻取速度、集束剤濃度、付着量によって変え
られる。

アクリル樹脂系の集束剤のＩｇ　Ｌｏｓｓは０．１〜２
０ｗｔ％が良いが、好ましくは０．３〜７ｖｔ％である
。巻取った糸は製織する前にヤーンの形状にするために
撚糸プロセスにかける。手羽、糸切れ、糊落ちのないヤ
ーンは、緯糸用にするために管巻にする。経糸用は、製
経機にかけられ２次集束剤を被覆し、巻き取られる。そ
の後この２形態の糸を用いて製織する。本発明のアクリ
ル樹脂系集束剤で処理された石英繊維製品は、ヤーン、
クロス、スリーブとなる。一方、石英繊維をチョップし
、抄紙したものにアクリル樹脂集束剤を被覆した不織布
製品とすることもできる。本発明における石英繊維とし
ては、ゾルゲル法や溶融法により得られるものあるいは
リーチド石英繊維を挙げることができるが、非常に高純
度で高い電気絶縁性、低誘電率等の電気的特性に優れ又
、低コストで製造できるためゾルゲル法により得られる
ものが好ましい。

［実施例］ 比較例 未処理石英繊維束（糸径１０ＪＬ、１００本集束糸）を
張力１０ｇで５０ｍ　／　ｍｉｎの糸速でスターチ系集
束剤浴に浸漬しその後付着量コントロールするためにス
クウィーズローラーで過剰な集束剤を除去し、熱風乾燥
器中で乾燥し巻取る。巻取ったストランドの評価は表１
に示す。スターチ系は、集束性不良で、撚糸性がすこぶ
る悪く、撚糸時に糸切れを生じ、その後の管巻テスト、
製織はできなかった。

実施例１〜６ 集束剤組成は下記に示す。コーティング条件は、比較例
と同様である。結果を表１に示す。

スターチ系と比較して、ストランド強度、集束性、撚糸
性、管巻性、製織性ともに優れた状態を示讐。

ブライマルＥ３２（日本アクリル社製メタアクリル酸ア
ルキルエステル／アクリロニトリル共重合体）　　　　
　　　　　　　４．Ｏｗｔ％ＶＯＮ　８８０　　（一方
社製パラフイン系平滑剤）２．０ｗｔ％ フィラン０６（一方社製オクチル酸エステル系平滑剤）
　　　　　　　　　　　　０．３ｗｔ％イオン交換水　
　　　　　　　９５．７ｗｔ％実施例７〜８ 実施例１の集束剤組成にエポキシシラン（実施例７）、
アミノシラン（実施例８）を添加した。コーティング条
件は実施例１と同条件である。結果を表１に示す。

ストランド強度、集束性の向上がみられた。

撚糸性、管巻性、製織性も幾分向上した。

［実施例７の集束剤組成］ プ；ｙ　イマルＥ３２　　　　　　　　４．Ｏｗｔ％Ｖ
ＯＮ　　８６０　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２．０＋ｓｔ％ノイランＯ８０，３ｗｔ％ Ａ１８７（ＵＣＣ社製エポキシシラン系カップリング剤
）０．２冒ｔ％ 氷酢酸（ｐＨ調整剤）　　　　　　　０．０５　ｖｔ％
イオン交換水　　　　　　　　　残 ［実施例８の集束剤組成］ プライマルＥ３２　　　　　　　　４．　Ｉｗｔ％ＶＯ
Ｎ　８６０　　　　　　　　　　　２．Ｏｗｔ％ノイラ
ンＯ６Ｏ，３豐ｔ％ ５Ｚ８０３２（）−レシリコーン社製アミノシラン系カ
ップリング剤）　　　　　　０．５ｗｔ％氷酢醇　　　
　　　　　　　　　０，０５賛ｔ％イオン交換水　　　
　　　　　　残 実施例９ 実施例１の集束剤に塩化アンモニウムを０．１ｗｔ％添
加した。コーティング条件は実施例１と同じ。結果を表
１に示す。ストランド強度、集束性の向上がみられた。

実施例１０〜１５ 実施例１と同じコーティング条件で下記の組成により評
価した。結果を表１に示す。

（実施例１０） プライマルＨＡ１８　（日本アクリル社製メタアクリル
酸アルキルエステル／アクリルアミド共重合体）　　　
　　　　　　　　　４．３ｗｔ％ＶＯＮ　８８０　　　
　　　　　　　　３．Ｏｖｔ％ノイラン０８　　　　　
　　　　０．４ｖｔ％イオン交換水　　　　　　　　　
残 （実施例１１） プライマルＨＡ８　　（日本アクリル社製アクリル酸エ
ステル系重合体）　　　　　　４．１ｗｔ％サイジング
Ｖ５（松本油脂社製パラフィン系平滑剤）　　　　　　
　　　　　　４．０ｗｔ％ＰＥＧ１１８００　　（ポリ
エチレングリコール）０．２讐ｔ％ イオン交換水　　　　　　　　　残 （実施例１２） プライマルＨＡ１Ｂ　　　　　　　　２．０ｗｔ％スー
パーフレックス１００（第１工業薬品社製ウレタ７ｔＭ
脂エマルジョン）　　　　２．ＯｗＬ％サイジングＶ７
（松本油脂社製パラフィン系平滑剤）　　　　　　　　
　　　　２．Ｏｖｔ％ノイランＯ［ｉ　　　　　　　　
　　０．４ｗｔ％イオン交換水　　　　　　　　　残 （実施例１３） ＶＯＮＣ：０ＡＴ５０００　　（大日本インキ化学社製
アクリル酸エステル／スチレン共ｆｆｉ合体）４．３ｗ
ｔ％ ＶＯＮ　８１３０　　　　　　　　　　　３．Ｏｖｔ％
ポロンＭＦ２０　（信越シリコーン社製シリコーンオイ
ル）　　　　　　　　　　　　０．５ｖｔ％ノイランｆ
）６ｆ　　　　　　　　　　０．３ｗｔ％イオン交換水
　　　　　　　　　残 （実施例１４） プライマルＨＡ８　　　　　　　　１．５ｗｔ％−ｆ−
セノールＧＬＯ５（日本合成社製ポリビニルアルコール
）　　　　　　　　　　０．５ｗｔ％バイオスターチ３
４（日澱化学社）　２．０ｗｔ％セラチンにツタ社）　
　　　　　０．２ｗｔ％グリセリン　　　　　　　　　
０．１ｗｔ％ＰＥＧ奨１０００　　　　　　　　　０．
５ｗｔ％イオン交換水　　　　　　　　　残 （実施例１５） ＶＯＮＧＯＡＴ６１５０　　（大日本インキ化学社製ア
クリル酸エステル／酢ビ共重合体）　　２．５ｖｔ％エ
ポルジョン６Ｇ２０１　　（カネボウエヌシー社製エポ
キシ樹脂エマルジョン）　　　１．Ｏｖｔ％ノイラン０
６　　　　　　　　　０．５ｗｔ％イオン交換水　　　
　　　　　　残 表１．テスト結果 測定法及び評価法について １．付着量（Ｉｇ　Ｌｏｓｓ） 含水分を除いた集束剤付着量重量％ ２、ストランド強度（引張強度）２５°Ｃ１５０ＲＨ％
ストランド長さ３０ｃｍで、引張速度３０ｃｍ／ｍｉｎ
の条件で測定した値。

３、集束性 肉眼と手触によりランク付けする。Ａ集束性大、Ｂ集束
性中、Ｃ集束性小 ４、撚糸性（リング式撚糸機）回転速度、３０００ｒｐ
ｍ　、　４Ｚポビン上に巻かれた糸の毛羽起ち総数をカ
ウントしてランク付けを行なう。

評価 ００〜３本　　０４〜１０本 ６１１〜５０本　　×５１本以上 （ボビン上の巻かれた部分は直径５ｃｍで高さ２０ｃｍ
である。） ５、管巻性 テンション巻取速度の条件で管巻を行なう。

毛羽の総数をカウントしてランク付けを行なう。（棒の
形状長さ１５ｃｍ直径２　ｃｍ）００〜３本　　０４〜
１０本 ６１１〜５０本　　×５１本以上 ６、製織性 糸切れ回数や毛羽起ち状態を観察し総合的に評価づけす
る。

７、ヒートクリーニング性 ５５０°Ｃで３０分熱処理 灰分として０１０ｐｐｍ以下、△１１〜５０ｐｐｍ［発
明の効果］ 集束剤としてアクリル系樹脂を用いているので、スター
チと比較して格段に化学的な安定性が得られる。集束剤
処理した糸物性は、吸湿性が殆んどないので、湿気の影
響をうけにくい。

経時変化しないので作業条件の許容度が大きい利点があ
る。又、集束剤自体に保護作用があるので、製品の移動
による損傷も少ない。スターチに比較して、集束剤の付
着量の許容巾が非常に大きい。スターチ系だとＩｇ　Ｌ
ｏｓｓで１．０ｗｔ％以上になると撚糸、管巻、製織プ
ロセスで大量の糊落ちを生じる。しかし、アクリル系で
は、１０ｗｔ％迄は殆んど糊落ちを生じない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アクリル酸エステル系又はメタクリル酸エステル系
   のモノマーの単独重合体あるいは他の共重合可能なモノ
   マーとの共重合体を有効成分として含有する石英繊維用
   集束剤。 ２、石英繊維がゾルゲル法により得られる石英繊維であ
   る請求項１記載の集束剤。