JPH08104548A

JPH08104548A - ガラス繊維用集束剤及びそれを付着させたガラス繊維

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Publication number: JPH08104548A
Application number: JP5258915A
Authority: JP
Inventors: Akemasa Kajita; 明正梶田; Mamoru Hosaka; 衛保坂; Hideo Ono; 秀夫小野; Yasuo Sato; 安男佐藤; Koji Sugano; 浩司菅野
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1996-04-23
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: JP3409388B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ガラスクロスの脱油性が極めて良く、毛羽が
極めて少なく、製織の工程性能に優れたガラス繊維用集
束剤及びガラス繊維を提供することを目的とする。【構成】硫酸アンモニウム系化合物を、少なくとも１
種以上含むガラス繊維用集束剤及びこれを０. ００１ー
１０. ００重量％付着させたガラス繊維

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス繊維用集束剤及
びこの集束剤を付着させたガラス繊維に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】集束剤としては、ヤーン用とロービング
用に大別される。ヤーン用の集束剤として、澱粉、潤滑
剤、カチオン系柔軟剤、界面活性剤、防腐剤等が組合わ
されて用いられている。澱粉は数百本のガラスフィラメ
ントを１本のストランドに接着してまとめ、更に機械上
でのあらゆる屈曲及び摩擦から糸を保護するために皮膜
形成の目的に使われている。澱粉の原料としてはトウモ
ロコシ、ジャガイモ等がよく使われており、それらの澱
粉の化学変性物、例えばヒドロキシアルキル化の様なエ
ーテル化物、アセチル化の様なエステル化物、エピクロ
ロヒドリン等の架橋剤によって反応せしめた架橋化物等
が特公昭５３ー３５６３９に開示され、そしてあらゆる
方法によって澱粉分子量を小さくし、粘度を低くする低
粘度化物等が一般的に使われている。又、同じトウモロ
コシ澱粉やジャガイモ澱粉でも数種類の物があり、例え
ば、アミロース成分を約３０％、アミロペクチン成分を
約７０％含有する通常型澱粉や、アミロース成分を約７
０％、アミロペクチン成分を約３０％含有するハイアミ
ロース型澱粉等がある。前者は接着性に優れており、後
者は皮膜形成性に優れている。したがって、両者の特長
を生かすために混合して使う事が一般的である。潤滑剤
はストランドに滑りを与え、機械上での摩擦を減少し糸
を保護するために使われている。潤滑剤の種類として
は、動植物油に水素添加した硬化油、パラフィンワック
ス、高級飽和脂肪酸と高級飽和アルコールの縮合物のよ
うな合成油等が特公昭５６ー４１５８４に開示されてお
り、よく用いられている。カチオン系柔軟剤は、硬いガ
ラスの糸を柔軟にし、更にストランド中フィラメント同
士の摩擦等を減少させるために、ガラス表面上に選択的
に吸着し、更にある程度の潤滑性を示す物が使われてい
る。例えば、テトラエチレンペンタミンとステアリン酸
とを反応させて得られるアマイドまたはイミダゾリン、
炭素数８から１８程度の脂肪酸と分子量約６００から１
８００程度のポリエチレンイミンとの反応生成物等が特
開平３ー１８３６４４に開示されている。界面活性剤は
主に潤滑剤の乳化剤として使われており、例えばポリオ
キシエチレンポリアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル等がよく用いられている。防腐剤
は、ホルマリンが主に用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような化合物の組
合わせで構成されたヤーン集束剤は、かなり優れた特性
を持っており、実際今まで使われてきた。しかし、織機
の高速化に伴い、ヤーンの工程性能の向上の要求、製織
されたガラスクロスの一層の品質向上の要求等から次の
ような問題について解決が望まれている。１）エアージェット式織機による製織時において、タテ
糸がおさ及びエアーガイドによってたたかれ、タテ糸で
あるストランド中の一部のフィラメントが切断されるこ
と、ヨコ糸が打ち込まれる時に、強力なエアーに噴か
れ、ヨコ糸であるストランド中の一部のフィラメントが
切断されること等により起こる製織されたガラスクロス
中の毛羽の問題、２）エアージェット式織機による製織
時に、ヨコ糸はエアーによって打ち込まれるが、打ち込
まれる時に、ヨコ糸が充分エアーに乗れず、所定の位置
に糸が到達できないヨコ糸に用いられるストランドの飛
走性の問題、３）製織されたガラスクロス中に残存して
いる集束剤は焼却等により除去される。この除去を脱油
と呼んでいるが、脱油時、集束剤の熱分解が十分に行わ
れず、クロスに集束剤の一部が残り、着色する脱油不良
の問題等がある。

【０００４】本発明は、上記のような諸問題を解決し、
優れた脱油性を有し、且つ、毛羽の極めて少ないガラス
クロス、充分かつ安定な飛走性を有するヨコ糸に用いら
れるストランド等を得ることのできる集束剤及びこの集
束剤を付着させたガラス繊維を提供する事を目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、硫酸アンモニウム系化合物を、少なくと
も１種以上含む事を特徴とするガラス繊維用集束剤を第
一の要旨とし、硫酸アンモニウム系化合物を、少なくと
も１種以上含む集束剤を０. ００１ー１０. ００重量％
付着させることを特徴とするガラス繊維を第二の要旨と
する。

【０００６】以下本発明を詳細に説明する。本発明の硫
酸アンモニウム系化合物は、

【化１】Ｒ₁−ＳＯ₄−Ｒ₂ （１）（ただし、上記式（１）中、Ｒ₁は、アンモニウム又は
アンモニウムを有する基であり、Ｒ₂は、アンモニウ
ム、アンモニウムを有する基又はこれら以外の有機基で
ある。）式（１）で示されるもので、Ｒ₁及びＲ₂中のアンモニ
ウムを有する基としては、トリエチルアンモニウム
（（Ｃ₂Ｈ₅）₃ＮＨ）、オクチルトリメチルアンモニ
ウム（Ｃ₈Ｈ₁₇（ＣＨ₃）₃Ｎ）、オレイルアミドプロ
ピルジメチルエチルアンモニウム（ＣＨ₃（ＣＨ₂）₇
ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂）₇ＣＯＮＨー（ＣＨ₂）₃Ｃ₂Ｈ
₅（ＣＨ₃）₂Ｎ）、ステアリルジヒドロオキシエチル
メチルアンモニウム（Ｃ₁₈Ｈ₃₇ＣＨ₃（Ｃ₂Ｈ₅Ｏ）₂
Ｎ）、ステアリルジアセチルメチルアンモニウム（Ｃ₁₈
Ｈ₃₇ＣＨ₃（ＣＨ₃ＣＯＯ）₂Ｎ）等を例示することが
出来る。他の官能基を有する物も有効である。Ｒ₂中の
これら以外の有機基としては、アルキル基、アルキルア
レーン基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基等
を例示することができ、硫酸アンモニウム系化合物の水
に対する溶解性を妨げなければいかなる基も適用可能で
ある。

【０００７】本発明の硫酸アンモニウム系化合物として
は、例えば硫酸アンモニウム、硫酸トリメチルアンモニ
ウム（［（ＣＨ₃）₃ＮＨ］₂ＳＯ₄）、硫酸トリエチ
ルアンモニウム（［（Ｃ₂Ｈ₅）₃ＮＨ］₂ＳＯ₄）、
硫酸トリブチルアンモニウム（［（Ｃ₄Ｈ₉）₃ＮＨ］
₂ＳＯ₄）、オクチルトリメチルアンモニウムエトサル
フェート（Ｃ₈Ｈ₁₇（ＣＨ₃）₃ＮＣ₂Ｈ₅ＳＯ₄）、
ラウリルトリメチルアンモニウムエトサルフェート（Ｃ
₁₂Ｈ₂₅（ＣＨ₃）₃ＮＣ₂Ｈ₅ＳＯ₄）、オレイルアミ
ドプロピルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェー
ト（ＣＨ₃−（ＣＨ₂）₇ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ₂）₇ＣＯ
ＮＨ（ＣＨ₂）₃Ｃ₂Ｈ₅−（ＣＨ₃）₂ＮＣ₂Ｈ₅Ｓ
Ｏ₄）、ラウリルアミドプロピルトリメチルアンモニウ
ムメトサルフェート（Ｃ₁₁Ｈ₂₃ＣＯＮＨ（ＣＨ₂）
₃（ＣＨ₃）₃ＮＣＨ₃−ＳＯ₄）、ステアリルアミド
プロピルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート
（Ｃ₁₇Ｈ₃₅ＣＯＮＨ（ＣＨ₂）₃Ｃ₂Ｈ₅（ＣＨ₃）₂
ＮＣ₂Ｈ₅ＳＯ₄）、ステアリルジヒドロオキシエチル
メチルアンモニウムメトサルフェート（Ｃ₁₇−Ｈ₃₅ＣＨ
₃（Ｃ₂Ｈ₅Ｏ）₂ＮＣＨ₃ＳＯ₄）、ステアリルジア
セチルメチルアンモニウムメトサルフェート（Ｃ₁₇Ｈ₃₅
ＣＨ₃（ＣＨ₃ＣＯＯ）₂ＮＣＨ₃−ＳＯ₄）等を例示
することができる。

【０００８】本発明の硫酸アンモニウム系化合物は、他
の集束剤用化合物と混合して使用される。本発明の硫酸
アンモニウム系化合物の一種を他の集束剤用化合物と混
合して使用してもよく、本発明の硫酸アンモニウム系化
合物の二種以上を他の集束剤用化合物と混合して使用し
てもよい。本発明の硫酸アンモニウム系化合物と混合し
て使用する他の集束剤用化合物は、本発明の硫酸アンモ
ニウム系化合物との相溶性に問題がなければ、いかなる
化合物をも使用できる。

【０００９】集束剤中の本発明の硫酸アンモニウム系化
合物の含有量は、好ましくは０. ００２―１１. ００重
量％で、特に好ましくは０. ０１―１. １０重量％で、
さらに好ましくは０. ０５―０. ５０重量％である。

【００１０】本発明の硫酸アンモニウム系化合物を含有
する集束剤は、ヤーンに付着させるが、ヤーンは、ガラ
ス組成、フィラメントの直径、フィラメントの断面形、
ストランドを構成するフィラメント数により限定され
ず、任意のヤーンに効果的に適用可能である。ヤーンに
付着させる本発明の硫酸アンモニウム系化合物を含有す
る集束剤の量は、０. ００１―１０. ００重量％で、好
ましくは０. １―３. ００重量％で、特に好ましくは
０. ３―１．００重量％である。

【００１１】

【実施例】

実施例１ハイアミロース型エーテル化トウモロコシ澱粉を２ｋ
ｇ、通常型エステル化低粘度化トウモロコシ澱粉を２ｋ
ｇ秤量し、８０ｋｇの水に分散する。これを加熱昇温
し、９５℃で３０分間糊化した後、６５℃まで冷却する
（Ａ液）。別に、あらかじめ加熱溶解しておいた水素添
加植物油７００ｇ、パラフィンワックス７００ｇ、及び
乳化剤（ポリオキシエチレンポリプロピレンエーテル）
２００ｇを秤量し、ホモミキサーで攪拌しつつ熱湯を加
えて、５分間攪拌を続けてから熱湯で希釈し４ｋｇとす
る（Ｂ液）。又、別容器にテトラエチレンペンタミンと
ステアリン酸の縮合物の酢酸活性化物を２００ｇ秤り、
熱湯を加えて３ｋｇとしておく（Ｃ液）。更に、オクチ
ルトリメチルアンモニウムエトサルフェート１５０ｇ
（商品名：カチオーゲンＥＳＯ、第一工業製薬〓製）
を、水で３倍にうすめておく（Ｄ液）。ホルマリンは３
３ｇ（純分１００％換算）秤取り、１０倍にうすめてお
く（Ｅ液）。６５℃のＡ液にＢ液、Ｃ液、Ｄ液及びＥ液
を順次加えた後、湯を加えて総重量１００ｋｇとし、６
０℃で保温する。本発明の集束剤を０．８９重量％付着
させたヤーンをて用い、高速エアージェット式織機（津
田駒工業（株）製ＺＡ）にて製織されたガラスクロスの
品質及びヤーンの飛走性を表１に示すが、極めて少ない
毛羽、そして充分かつ安定な飛走性と優れた脱油性を示
した。

【００１２】実施例２ハイアミロース型エーテル化トウモロコシ澱粉２. ０重
量％、通常型エステル化低粘度化トウモロコシ澱粉２.
２重量％、水素添加植物油０. ７重量％、パラフィンワ
ックス０. ８重量％、テトラエチレンペンタミンとステ
アリン酸の縮合物の酢酸活性化物０. ２５重量％、乳化
剤０. ２重量％、硫酸アンモニウム０.１重量％、ホル
マリン０. ０３重量％（純分１００％換算）及び水９４
重量％からなる本発明の集束剤を０．９２重量％付着さ
せたヤーンを用い、高速エアージェット式織機（津田駒
工業（株）製ＺＡ）にて製織されたガラスクロスの品質
及びヤーンの飛走性を表１に示すが、極めて少ない毛
羽、そして充分かつ安定な飛走性と優れた脱油性を示し
た。

【００１３】実施例３ハイアミロース型エーテル化トウモロコシ澱粉１. ９重
量％、通常型エステル化低粘度化トウモロコシ澱粉１.
９重量％、水素添加植物油０. ７重量％、パラフィンワ
ックス０. ７重量％、テトラエチレンペンタミンとステ
アリン酸の縮合物の酢酸活性化物０. ２重量％、乳化剤
０. ２重量％、硫酸トリエチルアンモニウム０. ３重量
％、ホルマリン０. ０３重量％（純分１００％換算）及
び水９４重量％からなる本発明の集束剤を０．８重量％
付着させたヤーンを用い、高速エアージェット式織機
（津田駒工業（株）製ＺＡ）にて製織されたガラスクロ
スの品質及びヤーンの飛走性を表１に示すが、極めて少
ない毛羽、そして充分かつ安定な飛走性と優れた脱油性
を示した。

【００１４】実施例４ハイアミロース型エーテル化トウモロコシ澱粉２. ０重
量％、通常型エステル化低粘度化トウモロコシ澱粉２.
０重量％、水素添加植物油０. ６５重量％、パラフィン
ワックス０. ７重量％、テトラエチレンペンタミンとス
テアリン酸の縮合物の酢酸活性化物０. ２重量％、乳化
剤０. ２重量％、ラウリルアミドプロピルトリメチルア
ンモニウムメトサルフェート０. １５重量％、ホルマリ
ン０. ０３重量％（純分１００％換算）及び水９４重量
％からなる本発明の集束剤を０．８２重量％付着させた
ヤーンを用い、高速エアージェット式織機（津田駒工業
（株）製ＺＡ）にて製織されたガラスクロスの品質及び
ヤーンの飛走性を表１に示すが、極めて少ない毛羽、そ
して充分かつ安定な飛走性と優れた脱油性を示した。

【００１５】実施例５ハイアミロース型エーテル化トウモロコシ澱粉１. ８重
量％、通常型エステル化低粘度化トウモロコシ澱粉２.
０重量％、水素添加植物油０. ７重量％、パラフィンワ
ックス０. ７重量％、テトラエチレンペンタミンとステ
アリン酸の縮合物の酢酸活性化物０. ２重量％、乳化剤
０. ２重量％、ステアリルアミドプロピルジメチルエチ
ルアンモニウムエトサルフェート０. ２重量％、ホルマ
リン０.０３重量％（純分１００％換算）及び水９４重
量％からなる本発明の集束剤を０．８３重量％付着させ
たヤーンを用い、高速エアージェット式織機（津田駒工
業（株）製ＺＡ）にて製織されたガラスクロスの品質及
びヤーンの飛走性を表１に示すが、極めて少ない毛羽、
そして充分かつ安定な飛走性と優れた脱油性を示した。

【００１６】実施例６ハイアミロース型エーテル化トウモロコシ澱粉２. ０重
量％、通常型エステル化低粘度化トウモロコシ澱粉２.
０重量％、水素添加植物油０. ６５重量％、パラフィン
ワックス０. ７重量％、テトラエチレンペンタミンとス
テアリン酸の縮合物の酢酸活性化物０. ２重量％、乳化
剤０. ２重量％、ステアリルジヒドロキシエチルメチル
アンモニウムメトサルフェート０. １５重量％、ホルマ
リン０.０３重量％（純分１００％換算）及び水９４重
量％からなる本発明の集束剤を０．８３重量％付着させ
たヤーンを用い、高速エアージェット式織機（津田駒工
業（株）製ＺＡ）にて製織されたガラスクロスの品質及
びヤーンの飛走性を表１に示すが、極めて少ない毛羽、
そして充分かつ安定な飛走性と優れた脱油性を示した。

【００１７】実施例７通常型エーテル化低粘度トウモロコシ澱粉５. ０重量
％、水素添加植物油０.３５重量％、パラフィンワック
ス１. ２重量％、テトラエチレンペンタミンとステアリ
ン酸の縮合物の酢酸活性化物０. ２５重量％、乳化剤
０. ２重量％、水系ウレタンエマルジョン０. ０５重量
％、オクチルトリメチルアンモニウムエトサルフェート
０. １５重量％、ホルマリン０. ０３重量％（純分１０
０％換算）及び水９３重量％からなる本発明の集束剤を
０．９３重量％付着させたヤーンを用い、高速エアージ
ェット式織機（津田駒工業（株）製ＺＡ）にて製織され
たガラスクロスの品質及びヤーンの飛走性を表１に示す
が、極めて少ない毛羽、そして充分かつ安定な飛走性と
優れた脱油性を示した。

【００１８】実施例８ハイアミロース型架橋化エーテル化トウモロコシ澱粉
１. ５重量％、通常型エーテル化低粘度化トウモロコシ
澱粉３. ０重量％、水素添加植物油０. ４０重量％、パ
ラフィンワックス１. ６重量％、ポリエチレンイミンと
ペラルゴン酸の縮合物の酢酸活性化物０. ３重量％、乳
化剤０. ３重量％、オクチルトリメチルアンモニウムエ
トサルフェート０. １５重量％、ホルマリン０. ０３重
量％（純分１００％換算）及び水９３重量％からなる本
発明の集束剤を０．９０重量％付着させたヤーンを用
い、高速エアージェット式織機（津田駒工業（株）製Ｚ
Ａ）にて製織されたガラスクロスの品質及びヤーンの飛
走性を表１に示すが、極めて少ない毛羽、そして充分か
つ安定な飛走性と優れた脱油性を示した。

【００１９】実施例９ハイアミロース型架橋化エーテル化トウモロコシ澱粉
１. ５重量％、通常型エーテル化低粘度化トウモロコシ
澱粉２. ０重量％、水素添加植物油０. ３０重量％、パ
ラフィンワックス１. １５重量％、ポリエチレンイミン
とペラルゴン酸の縮合物の酢酸活性化物０. ２重量％、
乳化剤０. ２重量％、オクチルトリメチルアンモニウム
エトサルフェート０. １０重量％、ホルマリン０. ０２
重量％（純分１００％換算）及び水９５重量％からなる
本発明の集束剤を０．５５重量％付着させたヤーンを用
い、高速エアージェット式織機（津田駒工業（株）製Ｚ
Ａ）にて製織されたガラスクロスの品質及びヤーンの飛
走性を表１に示すが、極めて少ない毛羽、そして充分か
つ安定な飛走性と優れた脱油性を示した。

【００２０】実施例１０ハイアミロース型エーテル化トウモロコシ澱粉２. ０重
量％、水素添加植物油０. ７０重量％、高級飽和脂肪酸
と高級飽和アルコールの縮合物０. ７重量％、テトラエ
チレンペンタミンとステアリン酸の縮合物の酢酸活性化
物０. ２重量％、乳化剤０. ２重量％、オクチルトリメ
チルアンモニウムエトサルフェート０.１５重量％、ホ
ルマリン０. ０３重量％（純分１００％換算）及び水９
４重量％からなる本発明の集束剤を０．８４重量％付着
させたヤーンを用い、高速エアージェット式織機（津田
駒工業（株）製ＺＡ）にて製織されたガラスクロスの品
質及びヤーンの飛走性を表１に示すが、極めて少ない毛
羽、そして充分かつ安定な飛走性と優れた脱油性を示し
た。

【００２１】比較例１硫酸アンモニウム０. １重量％の代わりに水を添加する
ことを除いては、実施例２と同様の方法にて得られたガ
ラスクロスの品質及びヤーンの飛走性を表１に示す。

【００２２】

【発明の効果】表１中の毛羽の評価は、織機で織った後
のクロス表面の毛羽を数えて８ランクに分けたものであ
る。１が最も少なく、５が最も多いことを示し、２−３
以下であれば通常の使用には充分耐えるものである。飛
走性は、織機にヤーンをヨコ糸として打ち込み、到達タ
イミングを測定機によって測った結果と、織機停台数等
の製織性を総合判定して、８ランクに分けたもので、い
ずれも値の小さい方が優れた結果の得られたことを示
す。脱油性は、クロスの加熱脱油をした後、白度や着色
（脱油不良）を総合判定して８ランクに分けたもので、
同じく値の小さい方が優れた結果の得られたことを意味
する。表１のように、硫酸アンモニウム系化合物を添加
した集束剤を用いたガラスクロス及びヤーンは、硫酸ア
ンモニウム系化合物を添加しない集束剤を用いたガラス
クロス及びヤーンに比べて、極めて少ない毛羽、そして
充分かつ安定な飛走性と優れた脱油性を有していた。ガ
ラスクロスの毛羽は、ヤーンの品質に依存し、表１の極
めて少ない毛羽のクロスが得られるのは、本発明のガラ
ス繊維が、高速化織機の工程性能に極めて優れているた
めである。又、表１のクロスが優れた脱油性を有するの
は、本発明の集束剤が、脱油時、熱分解が容易におこな
われるためである。実施例２の毛羽によるガラスクロス
の格下げ率は、比較例１の毛羽によるガラスクロスの格
下げ率の約１／２で、実施例２の飛走性に起因する織機
の停台回数は、比較例１の飛走性に起因する織機の停台
回数の約１／１０であった。

【００２３】表１ガラスクロスの品質及びヤーンの飛走性付着率毛羽飛走性脱油性（％）（等級）（等級）（等級）実施例１０．８５１１１実施例２０．８７２２１−２実施例３０．８８２−３２１実施例４０．８６２−３１−２１−２実施例５０．８５２１１−２実施例６０．８７２１１−２実施例７０．９３１２−３２−３実施例８０．９０１１−２２−３実施例９０．５５２−３２−３１−２実施例１００．８４２２−３１比較例１０．８４３３３

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硫酸アンモニウム系化合物を、少なくと
も１種以上含む事を特徴とするガラス繊維用集束剤
【請求項２】前記硫酸アンモニウム系化合物を、少な
くとも１種以上含む集束剤を０. ００１ー１０. ００重
量％付着させることを特徴とするガラス繊維