JP2001524434A - サイズ塗布の均一性を改善する方法および組成物 - Google Patents
サイズ塗布の均一性を改善する方法および組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
ロールコータを介して熱い繊維に塗布したときに、優れた塗布均一性を与えるヘテロ多糖含有ガラス繊維サイジング組成物。
Description
【０００１】
本発明は、アプリケータロール上でのサイズ膜の均一性を改善する、サイジン
グ組成物およびガラス繊維製造方法を提供する。また、本発明は、高温に対する
感応性が低く、従って大型ブシュから製造される繊維へのサイズの塗布（アプリ
ケーション）を改善するサイズ組成物に関する。本発明のサイジング組成物およ
び方法は、大型ブシュを必要とする広範囲の用途およびサイズ塗布の均一性の制
御に有効である。
グ組成物およびガラス繊維製造方法を提供する。また、本発明は、高温に対する
感応性が低く、従って大型ブシュから製造される繊維へのサイズの塗布（アプリ
ケーション）を改善するサイズ組成物に関する。本発明のサイジング組成物およ
び方法は、大型ブシュを必要とする広範囲の用途およびサイズ塗布の均一性の制
御に有効である。
【０００２】
サイジング組成物は、例えば繊維束抱合（fiber bundle cohesion）、バンド リング、延展性、毛羽形成抵抗性、繊維滑り性および柔軟性、耐摩耗性、および
ボビン巻き繊維束の容易かつ非破壊的巻解き可能性等のガラス繊維またはカーボ
ン繊維の加工特性を改善するのに使用される。サイジングはまた、処理された繊
維を含む複合繊維の物理的特性にも影響を与える。 強化プラスチック工業では、ポリマーマトリックスを強化して種々の製品を製
造するため、種々の形態のガラス繊維が使用されている。ガラス繊維は、連続お
よびチョップドフィラメント、ストランドおよびロービングおよび織布および不
織布の形態で使用され、ポリマーを強化する。熱硬化性ポリマーマトリックスは
、種々の異なる形態のガラス繊維で補強され、シート成形コンパウンド、バルク
モールディングコンパウンド、引抜成形品、パネル製品、スプレーアップモール
ディング製品等の製品を製造している。
ボビン巻き繊維束の容易かつ非破壊的巻解き可能性等のガラス繊維またはカーボ
ン繊維の加工特性を改善するのに使用される。サイジングはまた、処理された繊
維を含む複合繊維の物理的特性にも影響を与える。 強化プラスチック工業では、ポリマーマトリックスを強化して種々の製品を製
造するため、種々の形態のガラス繊維が使用されている。ガラス繊維は、連続お
よびチョップドフィラメント、ストランドおよびロービングおよび織布および不
織布の形態で使用され、ポリマーを強化する。熱硬化性ポリマーマトリックスは
、種々の異なる形態のガラス繊維で補強され、シート成形コンパウンド、バルク
モールディングコンパウンド、引抜成形品、パネル製品、スプレーアップモール
ディング製品等の製品を製造している。
【０００３】 ポリマー補強製品市場用のガラス繊維の製造技術として、溶融した繊維化可能
ガラス材料が入れられた炉に連結されたブシュ等の器具から、繊維化可能ガラス
材料の溶融流からのガラス繊維を細繊化（attenuation）する技術がある。ガラ ス繊維は、ワインダまたはプルホイール等の慣用手段により細繊化される。ガラ
ス繊維の製造工程において、ガラス繊維が溶融流として細繊化された直後に化学
組成物が塗布される。本発明より以前は、化学組成物は、伝統的に、膜形成ポリ
マー材料、カップリング剤またはキーイング剤、潤滑剤およびときには加工助剤
を含有する水溶液、発泡体またはゲル組成物が使用されていた。この化学組成物
すなわちサイジングは、ガラス繊維がその束またはストランドとして集合される
ときにガラス繊維のフィラメント間摩耗を低減させるのに必要である。また、ガ
ラス繊維は、これらが補強するためのポリマーマトリックスとの相容性をもたせ
る必要がある。サイジングの塗布後、繊維は、補強に使用される前に、パッケー
ジ形態またはチョップドストランド形態に乾燥される。
ガラス材料が入れられた炉に連結されたブシュ等の器具から、繊維化可能ガラス
材料の溶融流からのガラス繊維を細繊化（attenuation）する技術がある。ガラ ス繊維は、ワインダまたはプルホイール等の慣用手段により細繊化される。ガラ
ス繊維の製造工程において、ガラス繊維が溶融流として細繊化された直後に化学
組成物が塗布される。本発明より以前は、化学組成物は、伝統的に、膜形成ポリ
マー材料、カップリング剤またはキーイング剤、潤滑剤およびときには加工助剤
を含有する水溶液、発泡体またはゲル組成物が使用されていた。この化学組成物
すなわちサイジングは、ガラス繊維がその束またはストランドとして集合される
ときにガラス繊維のフィラメント間摩耗を低減させるのに必要である。また、ガ
ラス繊維は、これらが補強するためのポリマーマトリックスとの相容性をもたせ
る必要がある。サイジングの塗布後、繊維は、補強に使用される前に、パッケー
ジ形態またはチョップドストランド形態に乾燥される。
【０００４】
多数の補強体の塗布には、４０００個ほどの多数のチップを備えたチップ板を
有する大型ブシュを使用する必要がある。このようなチップ板すなわちブシュは
、約１５００〜１６２０℃（２８５０〜２９５０°Ｆ）の高温で数日間に亘って
作動する。慣用の高温ブシュ板は、約２２００°Ｆ（１２０４℃）の高温で作動
し、これにより多くの問題が発生する。
有する大型ブシュを使用する必要がある。このようなチップ板すなわちブシュは
、約１５００〜１６２０℃（２８５０〜２９５０°Ｆ）の高温で数日間に亘って
作動する。慣用の高温ブシュ板は、約２２００°Ｆ（１２０４℃）の高温で作動
し、これにより多くの問題が発生する。
【０００５】 より詳しくは、大型ブシュ並びに熱伝達チャンバ内への制限されない空気流に
よって、ブシュとサイズアプリケータローラとの間の繊維ファンを横切る冷却が
不充分かつ不均一になる。また、これにより、アプリケータに分配されるサイズ
の濡れ特性に変化が生じる。また、特にアプリケータの中央部におけるサイジン
グの表面張力に悪影響が及ぶように見える。これにより、サイジングは、ファン
の幅方向に不均一に塗布されかつ分散される。より詳しくは、ファンの外縁部に
おける繊維は、一般に、ファンの中央部における繊維よりも冷たい。このため、
ファンの外縁部の繊維には、ファンの内部領域の繊維よりも多量のサイジング組
成物が塗布される。また、ファンの内部に位置する繊維は熱い状態を維持するの
で、充分な量のサイジング組成物を受け入れまたは保持することができない。 アプリケータでのサイズの不均一性の問題を補償するため、多くの試みがなさ
れている。例えば、繊維ファンの幅方向に亘って繊維の均一かつ充分な冷却を達
成して、繊維がサイズアプリケータローラから充分にかつ実質的に均一な量のサ
イジング材料をピックアップできるようにするため、チャンバを通る空気流を制
御する手段を案出することにかなりの努力がなされてきた。問題を処理するこの
手段は、本件と同時に出願された係属中の米国特許出願に開示されており、該米
国特許出願の開示は本願に援用する。しかしながら、アプリケータロール上での
サイズ膜の均一性を改善するサイジングが要望されている。
よって、ブシュとサイズアプリケータローラとの間の繊維ファンを横切る冷却が
不充分かつ不均一になる。また、これにより、アプリケータに分配されるサイズ
の濡れ特性に変化が生じる。また、特にアプリケータの中央部におけるサイジン
グの表面張力に悪影響が及ぶように見える。これにより、サイジングは、ファン
の幅方向に不均一に塗布されかつ分散される。より詳しくは、ファンの外縁部に
おける繊維は、一般に、ファンの中央部における繊維よりも冷たい。このため、
ファンの外縁部の繊維には、ファンの内部領域の繊維よりも多量のサイジング組
成物が塗布される。また、ファンの内部に位置する繊維は熱い状態を維持するの
で、充分な量のサイジング組成物を受け入れまたは保持することができない。 アプリケータでのサイズの不均一性の問題を補償するため、多くの試みがなさ
れている。例えば、繊維ファンの幅方向に亘って繊維の均一かつ充分な冷却を達
成して、繊維がサイズアプリケータローラから充分にかつ実質的に均一な量のサ
イジング材料をピックアップできるようにするため、チャンバを通る空気流を制
御する手段を案出することにかなりの努力がなされてきた。問題を処理するこの
手段は、本件と同時に出願された係属中の米国特許出願に開示されており、該米
国特許出願の開示は本願に援用する。しかしながら、アプリケータロール上での
サイズ膜の均一性を改善するサイジングが要望されている。
【０００６】 本発明は、アプリケータロール上のサイズ膜の均一性を制御できるサイジング
方法を提供する。また、本発明により、広範囲の温度安定性を有するサイズが得
られる。
方法を提供する。また、本発明により、広範囲の温度安定性を有するサイズが得
られる。
【０００７】
本発明は、アプリケータロールへのサイズ塗布の均一性を制御する問題を解決
する直接的で低コストの方法を提供する。より詳しくは、サイズの組成物は、高
温を含む用途に適用されるサイジングであって、ほぼ室温から１８０°Ｆ（８２
℃）の温度でサイジング組成物が塗布されるガラス形成工程で有効なサイジング
を行う。このサイジングの組成物は、空気制御の必要がない形成工程を可能にす
る。
する直接的で低コストの方法を提供する。より詳しくは、サイズの組成物は、高
温を含む用途に適用されるサイジングであって、ほぼ室温から１８０°Ｆ（８２
℃）の温度でサイジング組成物が塗布されるガラス形成工程で有効なサイジング
を行う。このサイジングの組成物は、空気制御の必要がない形成工程を可能にす
る。
【０００８】 本発明によれば、サイジングは、１以上のヘテロ多糖を含有し、水性で、かつ
ほぼ室温から１８０°Ｆ（８２℃）以下の範囲内の温度で塗布される。また、本
発明により提供されるサイジングは、一般に、組成物の特性へのあらゆる悪影響
を回避するため、約０．０５〜０．５０の濃度範囲で使用されるヘテロ多糖を含
有する約９０〜９５の含水量を有している。
ほぼ室温から１８０°Ｆ（８２℃）以下の範囲内の温度で塗布される。また、本
発明により提供されるサイジングは、一般に、組成物の特性へのあらゆる悪影響
を回避するため、約０．０５〜０．５０の濃度範囲で使用されるヘテロ多糖を含
有する約９０〜９５の含水量を有している。
【０００９】
本発明による水性サイジングは、１以上のヘテロ多糖と、１以上のカップリン
グ剤すなわち有機官能シラン、１以上の潤滑剤、および１以上の膜フォーマから
なる。
グ剤すなわち有機官能シラン、１以上の潤滑剤、および１以上の膜フォーマから
なる。
【００１０】 好ましいヘテロ多糖は広範囲の温度に対して感応性が低く、かつ冷水に溶解す
る。また、好ましいヘテロ多糖は、バースト強度、繰り返し疲労または引っ張り
強度等の特性に悪影響を及ぼさないものを選択すべきである。また、好ましいヘ
テロ多糖は、約６０〜１６０°Ｆ（約１６〜７１℃）の温度範囲内で、約２００
〜５００cpsの粘度をもたなくてはならない。好ましいヘテロ多糖は、多糖ガム である。特に好ましい多糖ガムは、The NutraSweek Kelco Company（San Diego 、カリフォルニア州）から市販されているKelco K1 A112のようなラムザンガム （rhamsan gum）である。好ましくは、約０．００１〜３.０％、より詳しくは約
０．０５〜０．５％の範囲内の澱粉が添加される。澱粉は、好ましくは約０．０
５〜０．２５％、最も好ましくは０．２５％の量が添加される。
る。また、好ましいヘテロ多糖は、バースト強度、繰り返し疲労または引っ張り
強度等の特性に悪影響を及ぼさないものを選択すべきである。また、好ましいヘ
テロ多糖は、約６０〜１６０°Ｆ（約１６〜７１℃）の温度範囲内で、約２００
〜５００cpsの粘度をもたなくてはならない。好ましいヘテロ多糖は、多糖ガム である。特に好ましい多糖ガムは、The NutraSweek Kelco Company（San Diego 、カリフォルニア州）から市販されているKelco K1 A112のようなラムザンガム （rhamsan gum）である。好ましくは、約０．００１〜３.０％、より詳しくは約
０．０５〜０．５％の範囲内の澱粉が添加される。澱粉は、好ましくは約０．０
５〜０．２５％、最も好ましくは０．２５％の量が添加される。
【００１１】 好ましいカップリング剤は、室温で液体でなくてはならない。適当なカップリ
ング剤として、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランのような有機官能
シランがある。本発明に使用する好ましいカップリング剤は、３−アミノプロピ
ルトリエトキシシランおよび３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
であり、これらは、OSi Specialties of Witcoから、それぞれA-1100およびA-17
4の商標で市販されている。有機官能シランは、サイジング組成物の約０．１０ 〜２．００％の量で使用するのが好ましい。
ング剤として、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランのような有機官能
シランがある。本発明に使用する好ましいカップリング剤は、３−アミノプロピ
ルトリエトキシシランおよび３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
であり、これらは、OSi Specialties of Witcoから、それぞれA-1100およびA-17
4の商標で市販されている。有機官能シランは、サイジング組成物の約０．１０ 〜２．００％の量で使用するのが好ましい。
【００１２】 本発明に有効な膜フォーマとして、水性低分子量エポキシエマルションである
膜フォーマがある。例えば、適当な膜フォーマは、Owens-Corningから市販され ているAD502のようなエポキシエマルションがある。
膜フォーマがある。例えば、適当な膜フォーマは、Owens-Corningから市販され ているAD502のようなエポキシエマルションがある。
【００１３】 本発明には、１以上の潤滑剤を使用することもできる。有効な潤滑剤として、
陽イオン系または非イオン系潤滑剤がある。適当な潤滑剤として、例えば、Henk
el Corpから市販されているMS-8、Henkel Corpから市販されているTrylube 7607
、およびGAFから市販されているPVP-K-90がある。
陽イオン系または非イオン系潤滑剤がある。適当な潤滑剤として、例えば、Henk
el Corpから市販されているMS-8、Henkel Corpから市販されているTrylube 7607
、およびGAFから市販されているPVP-K-90がある。
【００１４】 本発明のサイジングは、約６０〜１６０°Ｆ（約１６〜７１℃）の範囲内の温
度で塗布される。好ましくは、サイジングは約７０〜１００°Ｆ（約２１〜３８
℃）の範囲内の温度で塗布され、特に好ましい実施形態では、サイジングは、８
０°Ｆ（２７℃）で塗布される。最も好ましいサイジングは、１８０°Ｆ（８２
℃）で塗布される。
度で塗布される。好ましくは、サイジングは約７０〜１００°Ｆ（約２１〜３８
℃）の範囲内の温度で塗布され、特に好ましい実施形態では、サイジングは、８
０°Ｆ（２７℃）で塗布される。最も好ましいサイジングは、１８０°Ｆ（８２
℃）で塗布される。
【００１５】 サイジングは、５０〜１０００cpsの範囲内の粘度で塗布される。好ましくは 、このサイジングは、２００〜５００cpsの範囲内で塗布され、特に好ましい実 施形態では、サイジングは、約３８０cpsの粘度で、かつ２７℃の温度で塗布さ れる。所与の粘度は、３１番スピンドルを使用するBrookfield粘度計を用いてcp
sで測定した。
sで測定した。
【００１６】 本発明の実施に必要な配合剤以外に、ガラス繊維サイジング組成物に通常添加
される他の配合剤を使用することもできる。例えば、本発明のサイジング組成物
には、帯電防止剤、架橋剤または硬化剤、酸化防止剤、毛羽状フィラメントまた
は破断フィラメントを低減させる陽イオン潤滑剤、非イオン系潤滑剤、核形成剤
、または微少量の顔料等を含有させることができる。架橋剤の一例として、ビス
シランがある。
される他の配合剤を使用することもできる。例えば、本発明のサイジング組成物
には、帯電防止剤、架橋剤または硬化剤、酸化防止剤、毛羽状フィラメントまた
は破断フィラメントを低減させる陽イオン潤滑剤、非イオン系潤滑剤、核形成剤
、または微少量の顔料等を含有させることができる。架橋剤の一例として、ビス
シランがある。
【００１７】 本発明のサイジング組成物は、ガラス繊維が形成されるとき、および繊維がマ
ルチフィラメントストランドとして集合される前、または摩擦による損傷を引き
起こし易い製造装置の何らかの部分と接触する前に、ヘテロ多糖を含有する希釈
水性サイジング組成物としてガラス繊維に塗布するのが好ましい。適当なガラス
繊維は、任意の連続フィラメントガラス繊維であり、例えばＥ、ＣおよびＳ型ガ
ラスフィラメントを使用できる。希釈水性サイジング組成物を塗布する適当な手
段は良く知られており、繊維をロール、バー、ベルト、エプロン、パッド等と接
触させてサイジング組成物で濡れさせるものがあるが、特に好ましいアプリケー
タは、次の装置を使用するものである。
ルチフィラメントストランドとして集合される前、または摩擦による損傷を引き
起こし易い製造装置の何らかの部分と接触する前に、ヘテロ多糖を含有する希釈
水性サイジング組成物としてガラス繊維に塗布するのが好ましい。適当なガラス
繊維は、任意の連続フィラメントガラス繊維であり、例えばＥ、ＣおよびＳ型ガ
ラスフィラメントを使用できる。希釈水性サイジング組成物を塗布する適当な手
段は良く知られており、繊維をロール、バー、ベルト、エプロン、パッド等と接
触させてサイジング組成物で濡れさせるものがあるが、特に好ましいアプリケー
タは、次の装置を使用するものである。
【００１８】 図面を参照すると、マイグレーションがなくかつ実質的に均一なサイズコーテ
ィングがなされた繊維からなるガラス繊維パッケージを形成する装置が概略的に
示されている。図示の装置は、ガラス繊維に塗布されたサイジング組成物を乾燥
させる唯一のエネルギ源として、ブシュおよび繊維からの熱を使用することによ
り本発明を実施する好ましい技術および装置を示すものである。
ィングがなされた繊維からなるガラス繊維パッケージを形成する装置が概略的に
示されている。図示の装置は、ガラス繊維に塗布されたサイジング組成物を乾燥
させる唯一のエネルギ源として、ブシュおよび繊維からの熱を使用することによ
り本発明を実施する好ましい技術および装置を示すものである。
【００１９】 図面にはブシュ部材１２が概略的に示されており、該ブシュ部材１２の底板１
４からは溶融ガラスが排出され、複数の繊維１６に形成されている。ブシュの底
板１４は「チップレス」底板でもよいし、ブシュの底部に隣接して配置される慣
用的な繊維形成チップ（図示せず）を備えたものでもよい。また、チップが使用
される場合には、ブシュ１２に、ブシュ底板１４から出るガラスを冷却するため
の慣用的なフィンシールド（図示せず）を設けることもできる。重要なことであ
るが、慣用的なプリパッドスプレーが図面に全く示されていないことが観察され
よう。本発明を実施して水性サイズのマイグレーションを停止させる場合、一般
にプリパッドスプレーは好ましくない。
４からは溶融ガラスが排出され、複数の繊維１６に形成されている。ブシュの底
板１４は「チップレス」底板でもよいし、ブシュの底部に隣接して配置される慣
用的な繊維形成チップ（図示せず）を備えたものでもよい。また、チップが使用
される場合には、ブシュ１２に、ブシュ底板１４から出るガラスを冷却するため
の慣用的なフィンシールド（図示せず）を設けることもできる。重要なことであ
るが、慣用的なプリパッドスプレーが図面に全く示されていないことが観察され
よう。本発明を実施して水性サイズのマイグレーションを停止させる場合、一般
にプリパッドスプレーは好ましくない。
【００２０】 慣用的なプラクティスによれば、ワインダ２０が、ブシュ底板１４から出るガ
ラスを細繊化して、繊維１６を形成する。繊維１６は、束すなわちストランド１
８として集合される。このストランドは、綾振り機構２２の補助によりコレット
２４上に巻回され、最終の繊維パッケージを形成する。繊維１６のファンを集合
させるのに、任意の慣用的な集合シュー２６を使用できる。また、繊維１６は、
慣用的な態様で、円筒状の回転サイズアプリケータ２８に接触される。サイズア
プリケータ２８は、サイズを収容しているトラフ（図示せず）内で回転する。ア
プリケータ２８は、適当な支持体３２上に支持された適当な駆動手段３０により
回転駆動される。アプリケータ２８は、一般に、ハウジング３４内に包囲されか
つ該ハウジング３４により回転可能に支持されている。
ラスを細繊化して、繊維１６を形成する。繊維１６は、束すなわちストランド１
８として集合される。このストランドは、綾振り機構２２の補助によりコレット
２４上に巻回され、最終の繊維パッケージを形成する。繊維１６のファンを集合
させるのに、任意の慣用的な集合シュー２６を使用できる。また、繊維１６は、
慣用的な態様で、円筒状の回転サイズアプリケータ２８に接触される。サイズア
プリケータ２８は、サイズを収容しているトラフ（図示せず）内で回転する。ア
プリケータ２８は、適当な支持体３２上に支持された適当な駆動手段３０により
回転駆動される。アプリケータ２８は、一般に、ハウジング３４内に包囲されか
つ該ハウジング３４により回転可能に支持されている。
【００２１】 繊維がパッケージとして巻き取られる前に、繊維上のサイズを乾燥させるため
、熱伝達（すなわち乾燥）包囲体（その全体を参照番号３６で示す）が設けられ
ている。包囲体３６はアプリケータ２８の上方の位置で加熱空気を受け、かつ加
熱空気と繊維との閉鎖熱伝達接触を、巻回されるパッケージの繊維が乾燥されか
つマイグレーションがなくなる充分な時間維持する。従って、包囲体３６は、こ
のような乾燥が行われるように、アプリケータ２８より充分に下方の位置まで延
びている。一般に、アプリケータ２８より下方に、数フィート（例えば少なくと
も３フィート）の延長部が必要とされる。熱伝達包囲体３６は、任意の適当な構
造的支持体（その全体を参照番号３８で示す）により所定位置に保持されている
。図示のように包囲体３６は３つの部分、すなわち、上部４０と、下部４７と、
中間部４４とからなり、各部分は、繊維１６およびアプリケータ２８に容易にア
クセスできるように、開き得るように設計されかつ支持されている。
、熱伝達（すなわち乾燥）包囲体（その全体を参照番号３６で示す）が設けられ
ている。包囲体３６はアプリケータ２８の上方の位置で加熱空気を受け、かつ加
熱空気と繊維との閉鎖熱伝達接触を、巻回されるパッケージの繊維が乾燥されか
つマイグレーションがなくなる充分な時間維持する。従って、包囲体３６は、こ
のような乾燥が行われるように、アプリケータ２８より充分に下方の位置まで延
びている。一般に、アプリケータ２８より下方に、数フィート（例えば少なくと
も３フィート）の延長部が必要とされる。熱伝達包囲体３６は、任意の適当な構
造的支持体（その全体を参照番号３８で示す）により所定位置に保持されている
。図示のように包囲体３６は３つの部分、すなわち、上部４０と、下部４７と、
中間部４４とからなり、各部分は、繊維１６およびアプリケータ２８に容易にア
クセスできるように、開き得るように設計されかつ支持されている。
【００２２】 上部４０は、加熱されるブシュ１２の下に配置される最上方開放端部（全体と
して矩形であるのが好ましい）４２を有している。一般的には、包囲体３６の最
上方開放端部４２は、ブシュ底１４（すなわち、「チップレス」ブシュの底面、
またはこのようなブシュを使用する場合にはチップの底部）から約９〜１６イン
チ下方の位置に配置される。上部４０は、一般に、端部４２から前方かつ下方に
続いており、前面４１および後方に延びた側方パネル４６を有している。上部４
０の最後方部分は、ビードシールド４８により形成するのが好ましい。ビードシ
ールド４８は、後方傾斜平面５０および前方に延びた側面５２を有している。後
面５０および前面４１は、互いに近づく方向に僅かに収斂している。ビードシー
ルド４８は、ビードシールドを前方および後方にそれぞれ移動させる慣用手段５
４を有している。図示のビードシールド４８は、その後方作動位置にある。
して矩形であるのが好ましい）４２を有している。一般的には、包囲体３６の最
上方開放端部４２は、ブシュ底１４（すなわち、「チップレス」ブシュの底面、
またはこのようなブシュを使用する場合にはチップの底部）から約９〜１６イン
チ下方の位置に配置される。上部４０は、一般に、端部４２から前方かつ下方に
続いており、前面４１および後方に延びた側方パネル４６を有している。上部４
０の最後方部分は、ビードシールド４８により形成するのが好ましい。ビードシ
ールド４８は、後方傾斜平面５０および前方に延びた側面５２を有している。後
面５０および前面４１は、互いに近づく方向に僅かに収斂している。ビードシー
ルド４８は、ビードシールドを前方および後方にそれぞれ移動させる慣用手段５
４を有している。図示のビードシールド４８は、その後方作動位置にある。
【００２３】 また、ビードシールド４８の後面５０には通気開口５１が設けられており、繊
維の後方で上部内に吸引された幾分かの加熱空気が、繊維と一緒に包囲体を通る
ことなく包囲体から出ることができるようになっている。通気開口５１には、該
開口の大きさおよび／または形状を制御できる調節カバーを設けるのが好ましい
。また、一般的には、通気開口とカバーとが相互作用して、繊維ファンの側縁部
よりも中央領域から、より多量の空気が出ることができる幾何学的形状の通路を
形成することが好ましい。例えば、適当な通路形状として、菱形、三角形および
楕円形の開口にすることができる。
維の後方で上部内に吸引された幾分かの加熱空気が、繊維と一緒に包囲体を通る
ことなく包囲体から出ることができるようになっている。通気開口５１には、該
開口の大きさおよび／または形状を制御できる調節カバーを設けるのが好ましい
。また、一般的には、通気開口とカバーとが相互作用して、繊維ファンの側縁部
よりも中央領域から、より多量の空気が出ることができる幾何学的形状の通路を
形成することが好ましい。例えば、適当な通路形状として、菱形、三角形および
楕円形の開口にすることができる。
【００２４】 包囲体３６の中央部すなわち中間部４４は、上部４２から全体として後方およ
び下方に続いている。中間部４４の前面および側方パネルは、全体として、上部
４０の前面および側方パネルの延長部である。アプリケータハウジング３４は、
全体として、上部４０および中間部４４の各々の後壁の一部として機能し、かつ
アプリケータが収斂繊維１６と接触するように配置されかつ構成されている。一
般に、アプリケータ２８は、ブシュ底１４から、約２０〜３０インチ（５０．８
〜７６．２cm）離れて配置されるのが好ましい。
び下方に続いている。中間部４４の前面および側方パネルは、全体として、上部
４０の前面および側方パネルの延長部である。アプリケータハウジング３４は、
全体として、上部４０および中間部４４の各々の後壁の一部として機能し、かつ
アプリケータが収斂繊維１６と接触するように配置されかつ構成されている。一
般に、アプリケータ２８は、ブシュ底１４から、約２０〜３０インチ（５０．８
〜７６．２cm）離れて配置されるのが好ましい。
【００２５】 包囲体の上部４０および中間部４４と同様に、下部４７も矩形断面を有するこ
とが好ましい。下部４７は、壁４５によって長手方向すなわち垂直方向に分割さ
れ、２つの長手方向チャンバ、すなわち繊維が通る乾燥チャンバ５６と空気そら
せチャンバ５８とが形成されている。壁４５は、その平面が繊維ファンの幅に対
して実質的に平行になるように配向されかつその側縁部が溶接その他の適当な手
段により包囲体の側部に取り付けられている。
とが好ましい。下部４７は、壁４５によって長手方向すなわち垂直方向に分割さ
れ、２つの長手方向チャンバ、すなわち繊維が通る乾燥チャンバ５６と空気そら
せチャンバ５８とが形成されている。壁４５は、その平面が繊維ファンの幅に対
して実質的に平行になるように配向されかつその側縁部が溶接その他の適当な手
段により包囲体の側部に取り付けられている。
【００２６】 従って、乾燥チャンバ５６は、ガラス繊維１６の回りで周方向に配置されてい
る。乾燥チャンバ５６の後壁６０は、その底部の近くに空気出口通路６２を有し
ている。チャンバから空気を排除する手段が設けられており、該手段は、適当な
空気ポンプまたは空気ブロワ（図示せず）の負圧側に取り付けられたダクト６４
を有している。ダクト６４は、該ダクト６４とチャンバ５６の内部との間の流体
連通を形成するアダプタ部分６６と流体連通している。所望ならば、ダクトまた
はアダプタに適当なスライドゲート（図示せず）を設けて、空気流量を制御する
ことができる。乾燥チャンバ５６の底部には、開口７０（該開口７０を通って繊
維が集合シュー２６に導かれる）を制御する可動スライドゲート６８を設けるこ
とができる。このスライドゲート６８はまた、上端部４２内に吸引される空気量
を制御する補助として使用することもできる。
る。乾燥チャンバ５６の後壁６０は、その底部の近くに空気出口通路６２を有し
ている。チャンバから空気を排除する手段が設けられており、該手段は、適当な
空気ポンプまたは空気ブロワ（図示せず）の負圧側に取り付けられたダクト６４
を有している。ダクト６４は、該ダクト６４とチャンバ５６の内部との間の流体
連通を形成するアダプタ部分６６と流体連通している。所望ならば、ダクトまた
はアダプタに適当なスライドゲート（図示せず）を設けて、空気流量を制御する
ことができる。乾燥チャンバ５６の底部には、開口７０（該開口７０を通って繊
維が集合シュー２６に導かれる）を制御する可動スライドゲート６８を設けるこ
とができる。このスライドゲート６８はまた、上端部４２内に吸引される空気量
を制御する補助として使用することもできる。
【００２７】 壁４５の頂部にはダンパ４３取り付けられている。該ダンパ４３は、繊維とと
もに乾燥チャンバ５６を通る加熱空気の量を制御するか、空気そらせチャンバ５
８を通る方向を向いている。ダンパ４３は、壁４５の頂縁部に沿って該壁４５に
枢着されており、これにより、ダンパ４３は、繊維のファンの方向に枢動されて
、より多量の加熱空気を繊維から離れる方向にそらせるか、繊維から離れる方向
に枢動されて、より多量の加熱空気が繊維とともに乾燥チャンバ５６を通ること
ができるようにする。ダンパ４３には、枢動ダンパの位置を調節するための、包
囲体３６の壁の外部に突出する手段を設けるのが好ましい。この調節手段には、
ダンパ４３が繊維ファンに接触することを防止する固定ストッパを設けることが
好ましい。更に、ダンパ４３は、該ダンパが繊維ファンに近接して位置決めされ
るときに、ダンパの頂縁部がサイズアプリケーションローラ２８に隣接し、これ
により、ダンパが、サイズアプリケーションローラの上方の通気開口５１と協働
して、乾燥チャンバ５６を通る加熱空気の量を有効に制御できるようにすること
が好ましい。
もに乾燥チャンバ５６を通る加熱空気の量を制御するか、空気そらせチャンバ５
８を通る方向を向いている。ダンパ４３は、壁４５の頂縁部に沿って該壁４５に
枢着されており、これにより、ダンパ４３は、繊維のファンの方向に枢動されて
、より多量の加熱空気を繊維から離れる方向にそらせるか、繊維から離れる方向
に枢動されて、より多量の加熱空気が繊維とともに乾燥チャンバ５６を通ること
ができるようにする。ダンパ４３には、枢動ダンパの位置を調節するための、包
囲体３６の壁の外部に突出する手段を設けるのが好ましい。この調節手段には、
ダンパ４３が繊維ファンに接触することを防止する固定ストッパを設けることが
好ましい。更に、ダンパ４３は、該ダンパが繊維ファンに近接して位置決めされ
るときに、ダンパの頂縁部がサイズアプリケーションローラ２８に隣接し、これ
により、ダンパが、サイズアプリケーションローラの上方の通気開口５１と協働
して、乾燥チャンバ５６を通る加熱空気の量を有効に制御できるようにすること
が好ましい。
【００２８】 空気そらせチャンバ５８の前面５７には、水供給源（図示せず）と流体連通し
たスプレーノズルすなわちジェット４９を設け、チャンバ５８内に水を噴霧して
該チャンバ５８を通る空気を冷却できるようにするのが好ましい。また、空気そ
らせチャンバ５８の底部には開口を形成し、チャンバ５８を通る空気が該開口を
通って繊維形成環境内に排出されるようにするのが好ましい。
たスプレーノズルすなわちジェット４９を設け、チャンバ５８内に水を噴霧して
該チャンバ５８を通る空気を冷却できるようにするのが好ましい。また、空気そ
らせチャンバ５８の底部には開口を形成し、チャンバ５８を通る空気が該開口を
通って繊維形成環境内に排出されるようにするのが好ましい。
【００２９】 一般的に推奨できることは、装置が、６０ポンド（２７．２２kg）のガラスス
ループットで５空気を０〜２００cfmで移動でき、かつ２００ポンド／時間（２ ５．１８g/s）のガラススループットで約１００〜５００cfmで空気を移動できる
ことである。しかしながら、２００〜３００ポンド／時間（２５．１８〜３７．
７７g/s）以上のスループットをもつ大型ブシュの場合には、空気流量が大きい と、このようなブシュの下で空気により大量の熱が運ばれるため、サイズアプリ
ケーションに負の影響が及ぶことが判明している。このような場合に、本発明の
装置に設けられた通気開口およびダンパにより、サイズアプリケータの周囲およ
び乾燥チャンバを通る空気流量を調節できるため、繊維へのサイズの塗布を高め
ることができる。
ループットで５空気を０〜２００cfmで移動でき、かつ２００ポンド／時間（２ ５．１８g/s）のガラススループットで約１００〜５００cfmで空気を移動できる
ことである。しかしながら、２００〜３００ポンド／時間（２５．１８〜３７．
７７g/s）以上のスループットをもつ大型ブシュの場合には、空気流量が大きい と、このようなブシュの下で空気により大量の熱が運ばれるため、サイズアプリ
ケーションに負の影響が及ぶことが判明している。このような場合に、本発明の
装置に設けられた通気開口およびダンパにより、サイズアプリケータの周囲およ
び乾燥チャンバを通る空気流量を調節できるため、繊維へのサイズの塗布を高め
ることができる。
【００３０】 従って本発明によれば、装置内でブシュの周囲にある大気は、底壁１４の下を
通って包囲体３６の上方開口端部４２内に流入することが明らかであり、包囲体
３６内に流入する過剰の加熱空気は通気開口５１を通って排出されおよび／また
はダンパ４３により繊維から離れる方向にそらされる。残余の空気は繊維ととも
に乾燥チャンバ５６を通って下方に進行し、乾燥チャンバの底に隣接する位置か
らダクト６４を通って排出される。このようにして、流体は、それが溶剤である
か、好ましい実施形態におけるように水性サイズからの水であるかとは無関係に
、繊維から蒸発されかつダクト６４を通って除去される。ストランド１８をコレ
ット２４上に巻回することにより形成されるパッケージは、完全に乾燥されて、
マイグレーションの問題がないものとなる。
通って包囲体３６の上方開口端部４２内に流入することが明らかであり、包囲体
３６内に流入する過剰の加熱空気は通気開口５１を通って排出されおよび／また
はダンパ４３により繊維から離れる方向にそらされる。残余の空気は繊維ととも
に乾燥チャンバ５６を通って下方に進行し、乾燥チャンバの底に隣接する位置か
らダクト６４を通って排出される。このようにして、流体は、それが溶剤である
か、好ましい実施形態におけるように水性サイズからの水であるかとは無関係に
、繊維から蒸発されかつダクト６４を通って除去される。ストランド１８をコレ
ット２４上に巻回することにより形成されるパッケージは、完全に乾燥されて、
マイグレーションの問題がないものとなる。
【００３１】 例 １ この例のために次のサイジングを行い、これを「Ａ」で示す。 Ａ ％（重量％または相対量？） ＡＤ５０２（エポキシエマルション） ５．００％ 北極酸（Arctic acid） ０．８５ Ａ１７４（シラン） １．００ Ａ１１００（シラン） ０．２５ ＭＳ−８（潤滑剤） １．００ Trylube７６０７（潤滑剤） ０．２５ ＰＶＰ−Ｋ−９０（潤滑剤） ０．２５ 脱イオン水 ９１．４０
【００３２】 上記組成物に、０．２５％のKelco K1A112ヘテロ多糖を添加して、組成物「Ｂ
」を作った。
」を作った。
【００３３】 次に、各組成物を種々の温度での粘度について試験した。粘度測定は、試料を
当該温度に３０分間保持した後に行った。この結果を下記表１に示す。
当該温度に３０分間保持した後に行った。この結果を下記表１に示す。
【００３４】 表 １ 処方 Ａ（澱粉含まず） Ｂ（０．２５％澱粉含有） 種々の室温に３０分間 保持した後の粘度（cps） １００°Ｆ（３８℃） ４４０ ３３０ １２０°Ｆ（４９℃） ３６０ ３２３ １４０°Ｆ（６０℃） ２７７ ３１５ １６０°Ｆ（７１℃） １６８ ３１２ １８０°Ｆ（８２℃） ５７ ３６９
【図１】 本発明の実施に使用すべく考えられた装置を具現する一部を破断した斜視図で
ある。
ある。
【図２】 図１の装置の右側側面を示す簡単化した概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ
Claims (9)
- 【請求項１】 （ａ）約０．００１〜３．０％の量の１以上のヘテロ多糖と
、 （ｂ）１以上の樹脂と、 （ｃ）１以上のカップリング剤と、 （ｄ）１以上の潤滑剤とを有することを特徴とする１８０°Ｆ（８２℃）以下
の温度で塗布されるサイジング組成物。 - 【請求項２】 前記ヘテロ多糖は広範囲の温度に亘って熱に対する感応性が
低く、かつヘテロ多糖は多糖ガムであることを特徴とする請求項１記載のサイジ
ング組成物。 - 【請求項３】 前記多糖は、１８０°Ｆ（８２℃）以下の温度で約２００〜
５００cpsの粘度を有することを特徴とする請求項１記載のサイジング組成物。 - 【請求項４】 前記ヘテロ多糖は、約０．０５〜０．５％の量で存在するこ
とを特徴とする請求項１記載のサイジング組成物。 - 【請求項５】 前記ヘテロ多糖は、約０．０５〜０．２５％の量で存在する
ことを特徴とする請求項４記載のサイジング組成物。 - 【請求項６】 前記ヘテロ多糖は、水溶液中にあるとき、約８０°Ｆから１
８０°Ｆ（８２℃）以下の温度範囲内で安定した粘度を呈することを特徴とする
請求項１記載のサイジング組成物。 - 【請求項７】 （ａ）約０．００１〜３．０％の量のヘテロ多糖をサイジン
グ組成物に添加し、 （ｂ）ヘテロ多糖を含有するサイジング組成物をアプリケータに塗布し、 （ｃ）前記サイジングの温度をほぼ室温から１８０°Ｆ（８２℃）以下の温度
範囲内に維持することからなることを特徴とするガラス繊維上へのサイジングの
コーティング均一性を改善する方法。 - 【請求項８】 前記ヘテロ多糖は約０．２５％の量で存在することを特徴と
する請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 前記ヘテロ多糖はラムザンガムであることを特徴とする請求
項８記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/975,583 | 1997-11-21 | ||
| US08/975,583 US5955518A (en) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Process and composition for improving the uniformity of size application |
| PCT/US1998/023401 WO1999026872A1 (en) | 1997-11-21 | 1998-11-03 | Process and composition for improving the uniformity of size application |
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|---|---|
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