本发明涉及石英玻璃纤维用集束剂、涂布有所述集束剂的石英玻璃纤维或石英玻璃纱线、以及石英玻璃布、印刷布线板用预浸料、使用了所述石英玻璃纤维的制品。
背景技术:
以往,作为在多层印刷布线板中使用的玻璃布,使用的是将E玻璃纤维、D玻璃纤维等织造而成的E玻璃布、D玻璃布等。
但是,近年来,随着智能手机、平板PC等高功能移动终端的轻薄短小化、多功能化,对搭载有各种电子部件的多层印刷布线板要求高密度布线、优异的高频特性、高多层化、薄型化。在这样的背景下,迫切需要使作为构成印刷布线板的基材的玻璃布低热膨胀化、低介电常数化、薄质化。
因此,在玻璃纤维中,线膨胀系数低且介电常数及介质损耗角正切低的石英玻璃纤维受到注目。就使用了该石英玻璃纤维的石英玻璃布的具体厚度而言,要求20μm以下的厚度的石英玻璃布。
玻璃布通常使用涂布了以淀粉为被膜形成剂的主成分的集束剂的玻璃纤维来织造。作为此时所使用的织机,从生产率及布的尺寸稳定性的观点出发,通常使用以空气吹散纬纱的喷气织机。
但是,在利用喷气织机进行织造的情况下,由于以非常高的速度吹散玻璃纤维束,因此存在玻璃布容易产生绒毛的问题。在将较薄的铜箔等层叠于使玻璃布中含浸树脂并使其暂时固化的预浸料而制造的印刷布线板中,该玻璃布表面的绒毛可能会损伤铜箔,成为电绝缘不良的原因,因此是不利的。为此,要求玻璃布表面的绒毛非常少。
作为在上述玻璃布表面产生绒毛的原因之一,可列举玻璃纤维的带电性,在石英玻璃的情况下尤为显著。例如,像作为通用品使用的E玻璃那样的多成分玻璃在熔融状态下具有导电性,在纺纱时也从铂系的喷嘴进行纺纱,因此比较不易带电。另外,在专利文献1中利用通电熔融法还明确了碱金属氧化物(Li2O、Na2O、K2O)为0.2重量%以下的无碱玻璃也在熔融状态下显示导电性。
另一方面,石英玻璃根本不含碱金属等离子导电种,即使在熔融软化状态下,导电性也低,容易带电。实际上,石英玻璃使用如专利文献2~4所述的公知的方法进行纺纱,此时,因与火焰流的摩擦、玻璃内部的流动摩擦等而使石英玻璃纤维以-2.0kV以上的带电电位明显带负电。
迄今为止,为了抑制在玻璃纤维的制造工序、玻璃布的织造工序中由静电所致的绒毛,对各种玻璃纤维用集束剂进行了研究。例如,专利文献5所公开的玻璃纤维用集束剂使用阳离子系、非离子系、阴离子系或两性系的表面活性剂作为防带电剂,但是防带电效果欠缺,将该玻璃纤维用集束剂涂布于玻璃纤维束并使其干燥后,要重新对玻璃纤维束涂布防带电剂。该情况下,变成以2个阶段涂布玻璃纤维用集束剂,因此耗时耗力,制造成本也增大。另外,在专利文献6~7所公开的玻璃纤维用集束剂中,添加辛基二甲基铵乙基硫酸盐、月桂基三甲基氯化铵或烷基苄基二甲基氯化铵等季铵盐作为防带电剂,但是这些防带电剂容易引起迁移(migration),因此无法均匀地涂布到玻璃纤维表面,在玻璃纤维的长度方向产生防带电剂的附着不均。即便在此种状态下,对于像E玻璃那样的比较不易带电的玻璃纤维也是有效的,但是,在应用于石英玻璃的情况下,无法充分得到防带电效果,石英玻璃纤维容易散开,或石英玻璃纤维贴附于织机夹具等,使滑动性变差,无法抑制织造时的绒毛产生。
除上述防带电剂的添加以外,还进行了通过将被膜形成剂阳离子化来抑制静电产生的尝试。例如,在专利文献8中,通过添加含有乙烯结构单元65~99摩尔%和丙烯酰胺结构单元1~35摩尔%、且重均分子量为1000~50000的线状阳离子性共聚物的分散剂,从而调整带电性,并抑制绒毛,但是,丙烯酰胺在国际癌症研究机构中被分类为“对人体可能具有致癌性的物质(Group 2A)”,在健康上是不优选的。另外,在专利文献9中,通过添加在单独的非离子性表面活性剂的存在下、或非离子性表面活性剂和阳离子性表面活性剂的存在下使醋酸乙烯酯单体等乳液聚合而得的共聚物乳液,从而与玻璃纤维表面良好地融合,使集束性提高,但玻璃原丝彼此的解舒阻力大,无法抑制绒毛。进而,由于集束性过佳,因而玻璃纱线无法顺利地到达空气中,难以利用喷气织机进行织造。对此,在专利文献10中,为了使上述玻璃原丝的解舒阻力降低,除乙烯醋酸乙烯酯共聚物和醋酸聚合物以外,还添加了糊化淀粉,但是防带电效果欠缺,而添加了季铵盐。
但是,在专利文献11中记载有如下内容:将织造工序中的玻璃纤维束及玻璃纤维织物的带电电位控制为±0kV是较为理想的,但是,它们的带电电位通常具有随着温度、湿度的变动而朝负向侧大幅变动的倾向,因此将带电电位的中心值预先控制在略正向侧、更具体而言为+1.5~-1.0kV时,能够稳定地操作。
但是,在石英玻璃纤维的情况下,像上述那样明确容易带负电,因此以往的玻璃纤维用集束剂难以将带电电位控制在+1.5~-1.0kV的范围,无法抑制玻璃布表面的绒毛产生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-132713
专利文献2:日本特开2006-282401
专利文献3:日本特开2004-99377
专利文献4:日本特开昭61-258043
专利文献5:日本特开平1-313346
专利文献6:日本特开平1-252554
专利文献7:日本特开昭55-126552
专利文献8:日本特开平5-330860
专利文献9:日本特开平8-291469
专利文献10:日本特开平11-1348
专利文献11:日本特开2007-153706
技术实现要素:
发明要解决的技术问题
本发明是解决在以往的玻璃纤维用集束剂中出现的上述问题的发明。即,本发明的目的在于提供抑制石英玻璃纤维的带电、且在石英玻璃纤维的制造工序及石英玻璃布的织造工序中能够抑制绒毛的产生的石英玻璃纤维用集束剂、涂布有上述集束剂的石英玻璃纤维或石英玻璃纱线、以及石英玻璃布、印刷布线板用预浸料、使用了上述石英玻璃纤维的制品。
用于解决技术问题的手段
本发明的石英玻璃纤维用集束剂,其特征在于,其由包含阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液和淀粉的水溶液构成,所述阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液通过使重均分子量为5000~500000的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物分散到水中而成,并且,上述阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为0.1~5μm。
本发明的石英玻璃纤维通过涂布上述石英玻璃纤维用集束剂而成。
在本说明书中,石英玻璃纤维是指将石英玻璃拉长而得的细丝状的纤维,由石英玻璃纤维得到石英玻璃丝、石英玻璃原丝、石英玻璃纱线及石英玻璃棉等。另外,在本说明书中,将单纤维定义为石英玻璃丝,将成束的石英玻璃丝定义为石英玻璃原丝,将由成束的石英玻璃丝捻成的纱线定义为石英玻璃纱线。予以说明,若石英玻璃纤维成束,则为石英玻璃纤维束。
本发明的石英玻璃纱线通过涂布上述石英玻璃纤维用集束剂而成。
上述石英玻璃纱线优选由包含直径3~8μm的石英玻璃丝的石英玻璃纤维构成。
上述石英玻璃纱线的带电电位优选为+1.5~-1.0kV。
上述石英玻璃纱线的抽出阻力优选为0.1~50cN。
本发明的石英玻璃布是包含上述石英玻璃纱线的石英玻璃布。上述石英玻璃布可以通过将上述石英玻璃纱线进行织造来制造。
本发明的印刷布线板用预浸料包含上述石英玻璃布。上述印刷布线板用预浸料可以通过使上述石英玻璃布中含浸合成树脂来制造。在制造上述印刷布线板用预浸料时,例如,在织造上述石英玻璃纱线而制成上述石英玻璃布后,对附着有上述石英玻璃纤维用集束剂的上述石英玻璃布通过加热进行脱油,在上述石英玻璃布上涂布另一表面处理剂,可以制成上述印刷布线板用预浸料。予以说明,也可以采用不对附着有上述石英玻璃纤维用集束剂的上述石英玻璃布通过加热进行脱油而制造上述印刷布线板用预浸料的方法。
本发明的石英玻璃纤维制品包含上述石英玻璃纤维。
发明效果
根据本发明,发挥出以下特别大的效果,即,可以提供抑制石英玻璃纤维的带电、且在石英玻璃纤维的制造工序及石英玻璃布的织造工序中能够抑制绒毛的产生的石英玻璃纤维用集束剂、涂布有上述集束剂的石英玻璃纤维或石英玻璃纱线、以及石英玻璃布、印刷布线板用预浸料、使用了上述石英玻璃纤维的制品。
附图说明
图1为表示对实施例中的玻璃纱线的抽出阻力进行测定的方法的示意图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明,但是其是被例示性地示出的例子,只要不脱离本发明的技术思想,自然可以进行各种变形。
阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液是指在分子结构内具有带正电的部位的醋酸乙烯酯共聚物分散到液体中而成的乳液,例如可以利用以下的公知的方法来制造。作为上述液体,优选水。
即,通过使醋酸乙烯酯单体与被3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、3-氯乙基三甲基氯化铵、3-氯丙基三甲基氯化铵、2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、烯丙基三甲基氯化铵、甲基烯丙基三甲基氯化铵、缩水甘油基三甲基氯化铵等具有阳离子基的化合物阳离子化后的聚乙烯醇进行乳液聚合等来得到。作为在共聚时所使用的催化剂,可列举偶氮系或过氧化物等。
只要不损害本发明的效果,也可以在上述共聚时使其他可共聚的单体例如乙烯、丙烯、氯乙烯、乙烯基吡咯烷酮、酯、马来酸、衣康酸等共聚。
作为在本发明中所使用的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液,只要阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为5000~500000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为0.1~5μm,则并无特别限定,阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量优选为50000~500000、更优选为80000~500000。另一方面,阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径优选为0.1~2μm、更优选为0.1~1μm。
若阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为小于5000的值,则玻璃纱线的集束性变差,容易产生绒毛,若阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为大于500000的值,则玻璃纱线变硬,在织造时尤其在玻璃布的经纱与纬纱的交点发生玻璃丝切丝,无法抑制绒毛。另外,若阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为小于0.1μm的值,则其进入到在石英玻璃纤维用集束剂中共存的淀粉分子的空隙,无法充分得到由阳离子系醋酸乙烯酯共聚物产生的带电效果,从而无法抑制绒毛。另一方面,若阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为大于5μm的值,则阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的化学稳定性变得不稳定,难以对石英玻璃纤维进行均匀的涂布,因此无法抑制绒毛。
上述阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液在集束剂中的配合比例并无特别限定,例如可列举:相对于石英玻璃纤维用集束剂的总量100重量%,以固体成分计为0.01~20重量%。优选为0.01~10重量%、更优选为0.1~5重量%。若为小于0.01重量%的值,则无法对玻璃纤维形成充分的被膜,因此无法充分得到防带电效果,若为大于20重量%的值,则无法期待防带电效果达到上述以上,而且脱油性变差。
作为在本发明中所使用的淀粉,并无特别限定,可以使用玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、米淀粉等。这些淀粉也可以是实施过醚化、酯化、支化、交联等加工的淀粉。
上述淀粉在集束剂中的配合比例并无特别限定,例如可列举:相对于石英玻璃纤维用集束剂的总量100重量%为0.1~20重量%。优选为0.1~10重量%、更优选为0.1~5重量%。若为小于0.1重量%的值,则无法对玻璃纤维形成充分的被膜,若为大于20重量%的值,则脱油性变差。
只要不损害本发明的效果,本发明的石英玻璃纤维用集束剂也可以含有除上述的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液和淀粉以外的其他成分。作为其他成分,可列举例如润滑剂、乳化剂、阳离子系柔软剂、防带电剂、硅烷偶联剂、防腐剂等。另外,也可以对本发明的石英玻璃纤维用集束剂少量添加甲醇、乙醇、异丙醇等醇或其他有机溶剂。
润滑剂优选为出于使玻璃纤维的滑动性良好的目的而添加的成分。乳化剂优选为出于使润滑剂分散到水中的目的而添加的成分。阳离子系柔软剂优选为出于使玻璃纤维柔软的目的而添加的成分。硅烷偶联剂优选为出于使玻璃纤维的强度提高的目的而添加的成分。防腐剂优选为出于抑制淀粉发霉的目的而添加的成分。
本发明的石英玻璃纤维是涂布有石英玻璃纤维用集束剂的石英玻璃纤维,所述石英玻璃纤维用集束剂是由包含阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液和淀粉的水溶液构成的石英玻璃纤维用集束剂,所述阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液通过使重均分子量为5000~500000的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物分散到水中而成,上述阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为0.1~5μm。由此,使石英玻璃纤维的带电电位处于+1.5~-1.0kV,并且使抽出阻力处于0.1~50cN的范围,可以得到绒毛少的石英玻璃布。
作为使本发明的石英玻璃纤维用集束剂附着于石英玻璃纤维的方法,可以应用公知的方法。例如可列举浸渍法、辊式或带式的敷料器、喷涂法等。
从使带电电位处于+1.5~-1.0kV并且使抽出阻力处于0.1~50cN的范围而能够有效地抑制绒毛的方面出发,本发明的石英玻璃布优选包含本发明的玻璃纱线,更优选仅包含本发明的玻璃纱线。
本发明的石英玻璃布的织物组织、织物密度等并无特别限定,作为织组织,可列举例如平纹组织、缎纹组织(sateen weave)、方平组织(basket weave)、斜纹组织(diagonal weave)等。另外,作为织物密度,可列举例如10~150根/25mm。
作为本发明的石英玻璃布的织造方法,并无特别限定,可列举例如喷气织机、喷水织机、剑杆织机、梭子织机等。从生产率及玻璃布的尺寸稳定性的观点出发,优选喷气织机。
本发明的石英玻璃布也可以根据需要进行水洗、加热脱油及开纤处理。
实施例
以下,列举实施例对本发明进行更具体地说明,但是这些实施例是示例示性地示出的例子,自然不该受其限定性地解释。
以下的实施例、比较例、参考例中的测定及评价利用以下的方法来进行。
1.醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量
使醋酸乙烯酯共聚物溶解于四氢呋喃,采集可溶部分。接着,使用昭和电工株式会社制尺寸排阻色谱Shodex GPC-104,对可溶部分的以聚苯乙烯换算的重均分子量进行了测定。
2.醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径
使用株式会社堀场制作所制激光衍射/散射式粒径分布测定装置LA-950V2,测定醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径。醋酸乙烯酯共聚物的折射率设为1.460,作为溶剂的水的折射率设为1.333。予以说明,体积基准50%粒径是指将体积基准的粒径分布以累积分布的形式来表示时的累积达到50%的粒径。
3.玻璃纱线的带电电位
在距离缠绕到梭心上的最外层的玻璃纱线5cm的位置放置SHISHIDO ELECTROSTATIC,LTD.制静电测定器Statiron DX-01,边以0.1MPa的气压吹散玻璃纱线,边连续地测定玻璃纱线的带电电位。测定时间设为1分钟,计算平均带电电位。
4.玻璃纱线的抽出阻力(滑动性)
利用图1所示的装置,使用卷取机4以20m/min的卷取速度从梭心抽出玻璃纱线1,边利用张力垫圈2对玻璃纱线1施加载荷,边利用在线的张力计3测定玻璃纱线的抽出阻力(滑动性)。1个张力垫圈的重量为3.5g,使用4个张力垫圈。测定时间设为1分钟,计算平均抽出阻力。
5.玻璃布的厚度
利用JIS R3420 2013 7.10.1A法中记载的方法进行了测定。
6.玻璃布的绒毛数
边使侧面光抵达玻璃布,边利用光学显微镜以目视对3mm见方的范围内的5个位置进行确认,数出亮点的数量。将该亮点的总数设为绒毛数,并将5个以内设定为合格。
(实施例1)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为100000且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为0.6μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计0.5重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.25重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.25重量%、作为其他成分的润滑剂即牛脂0.5重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.11重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.25重量%、作为防带电剂的辛基二甲基乙基铵乙基硫酸盐0.05重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.1重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。
将石英玻璃原材投入到燃烧器火焰中,边拉伸边涂布上述石英玻璃纤维用集束剂,制作包含直径3.5μm的石英玻璃丝50根的石英玻璃原丝。接着,对所得的石英玻璃原丝每25mm捻0.2圈,制作石英玻璃纱线。石英玻璃纱线的带电电位及抽出阻力的测定使用上述石英玻璃纱线来进行。
将所得的石英玻璃纱线放置于喷气织机上,织造经纱密度为95根/25mm、纬纱密度为95根/25mm的平纹组织的石英玻璃布。石英玻璃布的厚度及绒毛数的测定使用上述石英玻璃布来进行。将结果示于表1中。
(实施例2)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为6000且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为0.4μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计0.5重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.25重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.25重量%、作为其他成分的润滑剂即牛脂0.5重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.11重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.25重量%、作为防带电剂的辛基二甲基乙基铵乙基硫酸盐0.05重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.1重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。除此以外,与实施例1同样地进行,得到石英玻璃布。将结果示于表1中。
(实施例3)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为350000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为1μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计1重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.45重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.05重量%、作为其他成分的润滑剂即芝麻油0.5重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.11重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.25重量%、作为防带电剂的硬脂基三甲基氯化铵0.29重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.1重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。
将石英玻璃原材投入到燃烧器火焰中,边拉伸边涂布上述石英玻璃纤维用集束剂,制作包含直径4μm的石英玻璃丝50根的石英玻璃原丝。接着,对所得的石英玻璃原丝每25mm捻0.2圈,制作石英玻璃纱线。石英玻璃纱线的带电电位及抽出阻力的测定使用上述石英玻璃纱线来进行。
将所得的石英玻璃纱线放置于喷气织机上,织造经纱密度为95根/25mm、纬纱密度为95根/25mm的平纹组织的石英玻璃布。石英玻璃布的厚度及绒毛数的测定使用上述石英玻璃布来进行。将结果示于表1中。
(实施例4)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为10000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为0.2μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计1重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.45重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.05重量%、作为其他成分润滑剂即芝麻油0.5重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.11重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.25重量%、作为防带电剂的硬脂基三甲基氯化铵0.29重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.1重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。除此以外,与实施例3同样地进行,得到石英玻璃布。将结果示于表2中。
(实施例5)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为200000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为2μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计1重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.45重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.05重量%、作为其他成分的润滑剂即芝麻油0.5重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.11重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.25重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.1重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。在本石英玻璃纤维用集束剂中不添加防带电剂。除此以外,与实施例3同样地进行,得到石英玻璃布。将结果示于表2中。
(实施例6)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为470000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为4μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计1重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.5重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.5重量%、作为其他成分的润滑剂即牛脂0.6重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.14重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.3重量%、作为防带电剂的二硬脂基二甲基氯化铵0.34重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.12重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。
将石英玻璃原材投入到燃烧器火焰中,边拉伸边涂布上述石英玻璃纤维用集束剂,制作包含直径7μm的石英玻璃丝200根的石英玻璃原丝。接着,对所得的石英玻璃原丝每25mm捻0.6圈,制作石英玻璃纱线。石英玻璃纱线的带电电位及抽出阻力的测定使用上述石英玻璃纱线来进行。
将所得的石英玻璃纱线放置于喷气织机上,织造经纱密度为65根/25mm、纬纱密度为65根/25mm的平纹组织的石英玻璃布。石英玻璃布的厚度及绒毛数的测定使用上述石英玻璃布来进行。将结果示于表2中。
(实施例7)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为60000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为0.5μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计1重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.5重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.5重量%、作为其他成分的润滑剂即牛脂0.6重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.14重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.3重量%、作为防带电剂的二硬脂基二甲基氯化铵0.34重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.12重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。除此以外,与实施例6同样地进行,得到石英玻璃布。将结果示于表3中。
(实施例8)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为60000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为0.5μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计1重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.5重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.5重量%、作为其他成分的润滑剂即牛脂0.6重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.14重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.3重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.12重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。在本石英玻璃纤维用集束剂中不添加防带电剂。除此以外,与实施例6同样地进行,得到石英玻璃布。将结果示于表3中。
(实施例9)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为150000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为0.2μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计0.5重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.5重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.5重量%、作为其他成分的润滑剂即牛脂0.6重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.14重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.3重量%、作为防带电剂的二硬脂基二甲基氯化铵0.34重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.12重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。除此以外,与实施例6同样地进行,得到石英玻璃布。将结果示于表3中。
(比较例1)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:非离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为350000、且非离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为1μm的非离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计1重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.45重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.05重量%、作为其他成分的润滑剂即芝麻油0.5重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.11重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.25重量%、作为防带电剂的硬脂基三甲基氯化铵0.29重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.1重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。除此以外,与实施例3同样地进行,得到石英玻璃布。将结果示于表4中。
(比较例2)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为3000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为1μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计1重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.45重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.05重量%、作为其他成分的润滑剂即芝麻油0.5重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.11重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.25重量%、作为防带电剂的硬脂基三甲基氯化铵0.29重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.1重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。除此以外,与实施例3同样地进行,得到石英玻璃布。将结果示于表4中。
(比较例3)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为600000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为1μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计1重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.45重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.05重量%、作为其他成分的润滑剂即芝麻油0.5重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.11重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.25重量%、作为防带电剂的硬脂基三甲基氯化铵0.29重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.1重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。除此以外,与实施例3同样地进行,得到石英玻璃布。将结果示于表4中。
(比较例4)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为350000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为0.05μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计1重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.45重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.05重量%、作为其他成分的润滑剂即芝麻油0.5重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.11重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.25重量%、作为防带电剂的硬脂基三甲基氯化铵0.29重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.1重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。除此以外,与实施例3同样地进行,得到石英玻璃布。将结果示于表5中。
(比较例5)
制备如下组成的石英玻璃纤维用集束剂,即,包含:阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为350000、且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为10μm的阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液以固体成分计1重量%、作为第一淀粉的羟基丙基醚淀粉1.45重量%、作为第二淀粉的羟基丙基交联淀粉1.05重量%、作为其他成分的润滑剂即芝麻油0.5重量%、作为乳化剂的聚氧亚乙基烷基醚0.11重量%、作为阳离子系柔软剂的聚亚乙基五胺与硬脂酸的缩聚物的醋酸盐0.25重量%、作为防带电剂的硬脂基三甲基氯化铵0.29重量%、作为硅烷偶联剂的N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲氧基硅烷0.1重量%、防腐剂0.01重量%,余量由水构成。除此以外,与实施例3同样地进行,得到石英玻璃布。将结果示于表5中。
(参考例)
制备比较例1的石英玻璃纤维用集束剂。将其涂布于直径4μm的包含E玻璃丝的E玻璃纱线,除此以外,与实施例3同样地进行,得到E玻璃布。将结果示于表5中。
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
实施例1~9中得到的石英玻璃纱线是涂布有石英玻璃纤维用集束剂的石英玻璃纱线,所述石英玻璃纤维用集束剂包含阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液和淀粉,在所述阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液中,阳离子系醋酸乙烯酯共聚物的重均分子量为5000~500000,且阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径为0.1~5μm,因此,石英玻璃纱线的带电电位为+1.5~-1.0kV的范围、且抽出阻力为0.1~50cN的范围。另外,织造该石英玻璃纱线而得到的石英玻璃布充分抑制了带电,因此可以得到绒毛非常少且品质好的石英玻璃布。
另一方面,就涂布有使用了非离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的比较例1的石英玻璃纤维用集束剂的玻璃纱线而言,由于带大量负电,因此纱线的集束力变差,在织造中产生大量的绒毛。就比较例2的石英玻璃纤维用集束剂而言,由于阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的重均分子量小,因此将石英玻璃丝彼此粘接的力欠缺,集束性变差,在织造中产生大量的绒毛。就比较例3的石英玻璃纤维用集束剂而言,由于阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的重均分子量大,因此纱线变硬,尤其在石英玻璃布的经纱与纬纱的交点的部分发生玻璃丝切丝,石英玻璃布的一部分断裂。就比较例4的石英玻璃纤维用集束剂而言,由于阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径小,因此进入到共存的淀粉分子的空隙,无法充分发挥防带电效果。因此,无法抑制织造中的静电产生,产生了大量的绒毛。就比较例5的石英玻璃纤维用集束剂而言,由于阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的乳液粒子的体积基准50%粒径大,因此阳离子系醋酸乙烯酯共聚物乳液的稳定性差,无法对玻璃纤维进行均匀的涂布。因此,在局部产生石英玻璃纤维用集束剂的不均,无法得到充分的防带电效果。在将比较例1中使用的石英玻璃纤维用集束剂涂布于E玻璃的参考例中,由于是比石英玻璃更不易带电的E玻璃,因此尽管使用了非离子系醋酸乙烯酯的共聚物乳液,绒毛的产生仍然少。
符号说明
1:玻璃纱线、2:张力垫圈、3:张力计、4:卷取机。