JP2016222431A - ガラス繊維集束体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】糸継ぎ部において、接着剤を用いることなく連結される構成でありながら、従来に比して優れた引張強度を有するガラス繊維集束体を提供するとともに、接着剤を用いることなくストランドを連結しながら、引張強度の向上を実現するガラス繊維集束体の製造方法を提供する。
【解決手段】各々複数のガラス繊維を集束してなる第一のストランド２および第二のストランド３を重ね合わせた糸継ぎ部４を有し、糸継ぎ部４において、第一のストランド２と第二のストランド３が連結されてなるガラス繊維ストランド１であって、糸継ぎ部４は、第一のストランド２と第二のストランド３とが接合している複数の接合部５・５・５を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス繊維のモノフィラメントを複数本束ねて構成されるストランドを接合して、ガラス繊維集束体を製造する技術に関する。

従来、ガラス繊維のモノフィラメントを複数本束ねて構成されるガラス繊維集束体たるガラス繊維ストランド（以下、単にストランドとも呼ぶ）に関し、２本のストランドの端部同士を接合する一般的な方法として、エアースプライスによる方法が知られている。エアースプライスによるストランドの接合方法は、２本のストランドの端部同士を重ね合わせて、重ね合わせた部分に高圧エアーを吹き付けることで、モノフィラメント同士を局部的に絡み合わせて接合するものである。

エアースプライスでストランドを接合する場合には、接合部における引張強度の不足が懸念されるため、エアースプライスによる接合部に接着剤を塗布することによって、ストランドの引張強度を向上する技術が開発されており、その技術が特許文献１に示されている。

さらに、ガラス繊維ストランドを巻回して構成されるガラス繊維集束体たるガラス繊維ロービング（以下、単にロービングとも呼ぶ）について、その尾部と頭部をエアースプライスにより接合するとともに、その接合部に接着剤を塗布することによって、複数のロービングを連結する技術が、特許文献２に示されている。

しかしながら、ストランドおよびロービングの接合に際し、エアースプライスによる接合と接着剤の塗布を併用した場合には、接着剤の塗布や乾燥の為の大がかりな設備が必要になるとともに、接着剤の塗布や乾燥には余分な時間が掛かるという問題があった。
このため、ストランドおよびロービングの接合に際し、接着剤を塗布することなく、ストランドおよびロービングの接合部における引張強度が向上できる技術の開発が望まれていた。

特表２０１３−５００９１４号公報 実開平２−６４５６７号公報

本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、糸継ぎ部において、接着剤を用いることなく連結される構成でありながら、従来に比して優れた引張強度を有するガラス繊維集束体を提供するとともに、接着剤を用いることなくストランドを連結しながら、引張強度の向上を実現するガラス繊維集束体の製造方法を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明に係るガラス繊維集束体は、各々複数のガラス繊維を集束してなる第一の集束体および第二の集束体を重ね合わせた糸継ぎ部を有し、前記糸継ぎ部において、前記第一の集束体と第二の集束体が連結されてなるガラス繊維集束体であって、前記糸継ぎ部は、前記第一の集束体と前記第二の集束体とが接合している複数の接合部を有することを特徴とする。

また、本発明に係るガラス繊維集束体は、前記糸継ぎ部の少なくとも一部が、ヤーンにより被覆されていることを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体は、このような構成を有することにより、糸継ぎ部における引張強度を向上することができる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体は、前記糸継ぎ部における前記ヤーンによる被覆範囲の長さが、前記糸継ぎ部の長さに対する６０％以下の長さであることを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体は、このような構成を有することにより、例えば、糸継ぎ部全体をヤーンにより被覆した場合に比べて、糸継ぎ部において高い引張強度を得ることができる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体において、前記糸継ぎ部は、前記第一の集束体の後端部側の端部と前記第二の集束体の先端部側の端部を連結して形成され、前記第二の集束体の先端部を、前記ヤーンによって被覆することを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体は、このような構成を有することにより、ガラス繊維集束体の供給時において、第二の集束体の先端部が装置等に引っ掛ることを防止できる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体は、前記糸継ぎ部における前記ヤーンによる被覆範囲に、前記第二の集束体の先端部を包含することを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体は、このような構成を有することにより、糸継ぎ部における引張強度を向上しつつ、ガラス繊維集束体の供給時において、第二の集束体の先端部が装置等に引っ掛ることを防止できる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体は、前記ヤーンが、軟化点が１５０℃以上の有機材料から成ることを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体は、このような構成を有することにより、糸継ぎ部における引張強度を、より向上することができる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体において、前記接合部は、エアースプライスにより形成され、かつ、２箇所以上６箇所以下形成されることを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体は、このような構成を有することにより、接合部を容易に形成しながら、糸継ぎ部における引張強度の向上を図ることができる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体は、前記糸継ぎ部の２５０℃雰囲気における引張強度が、２００Ｎ以上であることを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体は、このような構成を有することにより、ガラス繊維集束体の供給時において、糸継ぎ部からガラス繊維集束体が切れることを防止できる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体は、前記第一の集束体および前記第二の集束体の番手が、４００〜４０００であることを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体は、このような構成を有することにより、幅広い要求仕様に対応し、糸継ぎ部における引張強度に優れたガラス繊維集束体を供給することができる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体は、前記第一の集束体および第二の集束体が、複数本のモノフィラメントを集束して成るストランドであることを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体は、このような構成を有することにより、接着剤を用いなくとも、複数のストランドを連結する糸継ぎ部における引張強度を向上することができる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体は、前記第一の集束体および第二の集束体が、複数本のストランドを撚り合わせて成ることを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体は、このような構成を有することにより、接着剤を用いなくとも、複数のストランドを連結する糸継ぎ部における引張強度を向上することができる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体は、前記第一の集束体および第二の集束体が、各々巻回体であり、前記糸継ぎ部は、前記第一の集束体および第二の集束体各々の巻回体から引き出された部位を互いに重ねあわせて形成されることを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体は、このような構成を有することにより、接着剤を用いなくとも、複数のロービングを連結する糸継ぎ部における引張強度を向上することができる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体の製造方法は、各々複数のガラス繊維を集束してなる第一の集束体および第二の集束体を糸継ぎして製造されるガラス繊維集束体の製造方法であって、前記第一の集束体と前記第二の集束体を、複数の接合部を形成して糸継ぎすることを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体の製造方法は、このような構成を有することにより、接着剤を用いなくとも、糸継ぎ部における引張強度を向上することができる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体の製造方法は、前記接合部を、エアースプライスによって形成することを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体の製造方法は、このような構成を有することにより、接合部を容易に形成し、糸継ぎ部における引張強度を容易に向上することができる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体の製造方法は、前記エアースプライスにおけるエアーの吐出圧力が、０．４５〜０．８０ＭＰａであることを特徴とする。
本発明に係るガラス繊維集束体の製造方法は、このような構成を有することにより、糸継ぎ部における引張強度を向上することができる。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明に係るガラス繊維集束体によれば、糸継ぎ部において、接着剤を用いずに連結する構成でありながら、糸継ぎ部における引張強度を向上することができる。

また、本発明に係るガラス繊維集束体の製造方法によれば、糸継ぎ部において、接着剤を用いずにストランドを連結しながら、糸継ぎ部における引張強度を向上することができる。

本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランドを示す模式図。 本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランドにおける糸継ぎ部およびラップ部の形成状況を示す模式図、（ａ）第二のストランドの先端部をラップ部によって包含させた態様を示す図、（ｂ）糸継ぎ部の全範囲をラップ部によって包含させた態様を示す図。 本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランドの製造方法を示すフロー図。 本発明の一実施形態に係るガラス繊維ロービングを示す模式図。 本発明の一実施形態に係るガラス繊維ロービングにおける糸継ぎ部およびラップ部の形成状況を示す模式図。 本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランドの引張強度の測定結果を示す図。 従来のガラス繊維ストランドを示す模式図。

次に、発明の実施の形態を説明する。

まず始めに、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランドについて、図１および図２を用いて説明をする。
図１に示す如く、本発明の一実施形態に係るガラス繊維集束体であるガラス繊維ストランド１は、第一のストランド２と第二のストランド３を、糸継ぎ部４において連結して構成されるものである。
第一のストランド２と第二のストランド３は、いずれもガラス繊維のモノフィラメントを複数本集束して構成されるものである。ガラス繊維ストランド１は、任意の用途に適用可能であるが、例えば、ＬＦＴＰ（熱可塑性長繊維強化樹脂）の素材として用いることができる。このような用途の場合、第一のストランド２と第二のストランド３の製造時に用いる集束剤は、好ましくは重量平均分子量が５万以上、より好ましくは８万以上、さらに好ましくは１０万以上のポリプロピレンを含むものである。このような構成によれば、ＬＦＴＰの製造時に、素材であるガラス繊維ストランド１と溶融樹脂とを容易に親和させることができる。

ガラス繊維ストランド１は、成型部品等の製造に用いられる素材であり、長さ方向に引っ張られながら、連続的に製造装置等に供給されるものである。
本説明では、ガラス繊維ストランド１を構成する各ストランド２・３のうち、第一のストランド２を、第二のストランド３よりも先に製造装置等に供給されるものとして規定しており、第二のストランド３を、第一のストランド２に続いて製造装置等に供給されるものとして規定している。

そして、第一のストランド２では、製造装置等に対する供給方向Ｘを基準として、先端部２ａと後端部２ｂを規定しており、第二のストランド３では、製造装置等に対する供給方向Ｘを基準として、先端部３ａと後端部３ｂを規定している。

糸継ぎ部４は、第一のストランド２の後端部２ｂ側の端と第二のストランド３の先端部３ａ側の端を、繊維方向が互いに略平行となる状態で所定の長さで重ね合わせて形成される部位であり、糸継ぎ部４の長さを、糸継ぎ長さＡとして規定している。

そして、ガラス繊維ストランド１は、糸継ぎ部４において、複数の接合部５・５・５を形成することによって、第一のストランド２と第二のストランド３を連結して製造される。

尚、本実施形態では、糸継ぎ部４において、接合部５を３箇所備える態様のガラス繊維ストランド１を例示しているが、ガラス繊維ストランド１における接合部５の箇所数は２箇所以上であればよく、３箇所以上とすることが好ましい。また、ガラス繊維ストランド１における接合部５の箇所数は、多くし過ぎると材料ロスが多くなるため、６箇所以下とすることが好ましい。

接合部５は、エアースプライスにより形成される部位であり、糸継ぎ部４における局部に高圧エアーを吹き付けることによって、その局部において、第一のストランド２と第二のストランド３の各モノフィラメントを絡み合わせて形成される。
尚、糸継ぎ部４における複数の接合部５・５・５は、同時に形成することが好ましい。複数の接合部を同時に形成することによって、糸継ぎ部４の引張強度をさらに向上できる。尚、複数の接合部５・５・５は、一つずつ複数回（本実施形態では３回）に分けて形成してもよい。

図７には、従来のガラス繊維集束体であるガラス繊維ストランド２１を示している。
従来のガラス繊維ストランド２１は、糸継ぎ部２４において、一つの接合部２５を形成することによって、第一のストランド２２と第二のストランド２３を連結して製造される。

ガラス繊維ストランド１は、糸継ぎ部４において、複数（本実施形態では３箇所）の接合部５・５・５を形成して、第一のストランド２と第二のストランド３を連結する構成としており、従来のガラス繊維ストランド２１に比して、糸継ぎ部４における引張強度の向上が図られている。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１は、各々複数のガラス繊維を集束してなる第一のストランド２および第二のストランド３を重ね合わせた糸継ぎ部４を有し、糸継ぎ部４において、第一のストランド２と第二のストランド３が連結されてなるものであって、糸継ぎ部４は、第一のストランド２と第二のストランド３とが接合している複数（本実施形態では３箇所）の接合部５・５・５を有するものである。
このような構成により、接着剤を用いなくとも、糸継ぎ部４における引張強度を向上することができる。

また、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１は、第一のストランド２および第二のストランド３が、複数本のモノフィラメントを集束して成るストランドである。
ガラス繊維ストランド１は、このような構成を有することにより、接着剤を用いなくとも、複数のストランド２・３を連結する糸継ぎ部４における引張強度を向上することができる。

さらに、図１に示す如く、ガラス繊維ストランド１は、糸継ぎ部４の少なくとも一部において、ラップ部６が形成されていることが好ましい。
ラップ部６は、束ねた状態の第一および第二の各ストランド２・３に、ヤーン７を巻回し、ヤーン７による被覆を形成した部位である。尚、ガラス繊維ストランド１では、ラップ部６の長さをラップ長さＢとして規定している。

ガラス繊維ストランド１では、糸継ぎ部４の少なくとも一部にラップ部６を形成し、ヤーン７により被覆することによって、第一および第二の各ストランド２・３の変位を、ヤーン７で拘束することができるため、糸継ぎ部４における引張強度を向上することができる。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１は、糸継ぎ部４の少なくとも一部が、ヤーン７により被覆されているラップ部６を備えるものである。
このような構成を有することにより、糸継ぎ部４における引張強度を向上することができる。

ヤーン７は、耐熱性を有する有機材料から成ることが好ましい。例えば、ヤーン７の軟化点は、１５０℃以上であることが好ましく、より好ましくは２００℃以上、さらに好ましくは２３５℃以上である。具体的には、ヤーン７は、ポリエステル系樹脂繊維や、ポリアミド系樹脂繊維等であって良い。このような構成によれば、糸継ぎ部４における引張強度を、より向上することができる。
尚、上記は一例であり、ラップ部６の形成に用いるヤーン７の材質は、ガラス繊維ストランド１の使用用途や使用するストランドの番手等に応じて適宜選択することができる。

さらに、図２（ａ）に示す如く、ガラス繊維ストランド１は、ラップ部６によって、糸継ぎ部４を構成する第二のストランド３の先端部３ａを、被覆する構成とすることが好ましい。

ガラス繊維ストランド１は、上述の通りＬＦＴＰの素材として用いることができる。ＬＦＴＰの製造工程としては、例えば、特開平０８−０４７９２４に開示されるような工程が考えられる。具体的には、先ず、ガラス繊維ストランド１を引出し、溶融した熱可塑性樹脂で満たされた含浸槽に通過させて表面を被覆する。次いで、含浸槽の出口側に設けた小さな孔（ダイ）を通してガラス繊維ストランド１を引き出すことにより、過剰に付着した樹脂をしごき落とす。次いで、ガラス繊維ストランド１の表面を被覆する溶融樹脂を冷却して固化させる。その後、表面が被覆されたガラス繊維ストランド１を、カッター等を用いて所定の長さに切断することによって、ペレット状のＬＦＴＰを得られる。

このような工程において、ガラス繊維ストランド１は、第一のストランド２から第二のストランド３の順に含浸槽やダイ等の製造設備へ導入される。この際、第二のストランド３の先端部３ａがばらけた状態になっていると、先端部３ａが製造設備等に引っ掛り、ガラス繊維ストランド１が糸継ぎ部４において切れたり、溶融樹脂が均一に付着し難くなったりするおそれがある。
そこで、第二のストランド３の先端部３ａをラップ部６で被覆することによって、ガラス繊維ストランド１を供給方向Ｘに供給するときに、先端部３ａが装置等に引っ掛ることが防止できる。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１において、糸継ぎ部４は、第一のストランド２の後端部２ｂ側の端部と第二のストランド３の先端部３ａ側の端部を連結して形成され、第二のストランド３の先端部３ａを、ヤーン７によって被覆するものである。
このような構成により、ガラス繊維ストランド１の供給時において、第二のストランド３の先端部３ａが装置等に引っ掛ることを防止できる。

さらに、図２（ａ）に示す如く、ガラス繊維ストランド１では、第二のストランド３の先端部３ａを被覆するために、別途ヤーン７を巻回するのではなく、ラップ部６に第二のストランド３の先端部３ａを包含させる構成としている。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１は、糸継ぎ部４におけるヤーン７による被覆範囲（ラップ部６）に、第二のストランド３の先端部３ａを包含するものであり、このような構成により、糸継ぎ部４における引張強度を向上しつつ、ガラス繊維ストランド１の供給時において、第二のストランド３の先端部３ａが装置等に引っ掛ることを防止できる。

尚、ガラス繊維ストランド１は、図２（ｂ）に示すように、ラップ部６によって、糸継ぎ部４の全体を被覆する構成であってもよく、また、ラップ部６を複数箇所に設ける構成としてもよい。

次に、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１の製造方法について、図１〜図３を用いて説明をする。
図３に示す如く、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１（図１参照）の製造方法では、まず、第一のストランド２の後端部２ｂ側の端と第二のストランド３の先端部３ａ側の端を、繊維方向が互いに略平行となる状態で所定の長さで重ね合わせて、糸継ぎ部４を形成する（ＳＴＥＰ−１）。

次に、図３に示す如く、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１（図１参照）の製造方法では、糸継ぎ部４に対してエアースプライスを行うことによって、複数の接合部５・５・５を形成する（ＳＴＥＰ−２）。第一のストランド２と第二のストランド３は、複数の接合部５・５・５が形成されることによって糸継ぎされる。

尚、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１の製造方法では、接合部５を複数形成する構成としており、接合部５の箇所数は、２箇所〜６箇所としている。
また、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１の製造方法では、エアースプライスによって接合部５を形成するときのエアーの吐出圧力を、０．４５〜０．８０ＭＰａの範囲で設定している。

次に、図３に示す如く、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１（図１参照）の製造方法では、（ＳＴＥＰ−２）において形成した糸継ぎ部４の少なくとも一部にラップ部６を形成する（ＳＴＥＰ−３）。

本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１の製造方法では、以上のような流で、糸継ぎ部４において複数の接合部５・５・５を形成し、第一のストランド２と第二のストランド３を連結して、ガラス繊維ストランド１を製造する。

尚、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１（図１参照）の製造方法では、ラップ部６のラップ長さＢを、糸継ぎ部４の糸継ぎ長さＡに対する６０％以下の長さとしている。
また、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１の製造方法では、エアースプライスによって接合部５を形成するときのエアーの吐出圧力を、０．４５〜０．８０ＭＰａの範囲で設定している。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維集束体の製造方法は、各々複数のガラス繊維を集束してなる第一のストランド２および第二のストランド３を糸継ぎして製造されるガラス繊維ストランド１の製造方法であって、第一のストランド２と第二のストランド３を、複数の接合部５・５・５を形成して糸継ぎするものである。
このような構成により、接着剤を用いなくとも、糸継ぎ部４における引張強度を向上することができる。

また、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１の製造方法は、接合部５を、エアースプライスによって形成するものである。
このような構成により、接合部５を容易に形成し、糸継ぎ部４における引張強度を容易に向上することができる。

次に、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ロービングについて、図４および図５を用いて説明をする。
図４に示す如く、本発明の一実施形態に係るガラス繊維集束体であるガラス繊維ロービング１１は、第一のロービング１２と第二のロービング１３を連結して製造されるものであり、糸継ぎ部１４を備えている。

尚、本実施形態では、ガラス繊維ロービング１１を構成する第一のロービング１２と第二のロービング１３が、ガラス繊維のモノフィラメントを複数束ねたストランドを巻回してコイル状に構成した、所謂ＤＷＲ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｗｏｕｎｄ Ｒｏｖｉｎｇ）である場合を例示して説明する。

ガラス繊維ロービング１１は、先述したガラス繊維ストランド１と同様に、成型部品等の製造に用いられる素材であり、長さ方向に引っ張られながら、連続的に製造装置等に供給されるものである。
本説明では、ガラス繊維ロービング１１を構成する各ロービング１２・１３のうち、第一のロービング１２を、第二のロービング１３よりも先に製造装置等に供給されるものとして規定しており、第二のロービング１３を、第一のロービング１２に続いて製造装置等に供給されるものとして規定している。

そして、第一のロービング１２では、製造装置等に対する供給方向Ｘを基準として、先端部１２ａと後端部１２ｂを規定しており、第二のストランド３では、製造装置等に対する供給方向Ｘを基準として、先端部１３ａと後端部１３ｂを規定している。

ガラス繊維ロービング１１の糸継ぎ部１４は、図５に示すように、第一のロービング１２から引き出された後端部１２ｂ側の端と第二のロービング１３から引き出された先端部１３ａ側の端を、繊維方向が互いに略平行となる状態で所定の長さで重ね合わせて形成される。

そして、ガラス繊維ロービング１１は、糸継ぎ部１４において、複数の接合部１５・１５・１５を形成することによって、第一のロービング１２と第二のロービング１３を連結して製造される。

接合部１５は、エアースプライスにより形成される部位であり、糸継ぎ部１４の局所に高圧エアーを吹き付けることによって、その局所に接合部１５が形成される。
尚、本説明では、ガラス繊維ロービング１１の糸継ぎ部１４の長さについても、ガラス繊維ストランド１の場合と同様に、糸継ぎ長さＡと呼ぶ。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ロービング１１は、各々ガラス繊維からなる第一のロービング１２および第二のロービング１３を重ね合わせた糸継ぎ部１４が形成され、糸継ぎ部１４において、第一のロービング１２と第二のロービング１３が連結されてなるものであって、糸継ぎ部１４は、第一のロービング１２と第二のロービング１３とが接合している複数（本実施形態では３箇所）の接合部１５・１５・１５を有するものである。
このような構成により、接着剤を用いなくとも、糸継ぎ部１４における引張強度を向上することができる。

また、本発明の一実施形態に係るガラス繊維集束体であるガラス繊維ロービング１１は、第一のロービング１２および第二のロービング１３が、各々巻回体であり、糸継ぎ部１４は、第一のロービング１２および第二のロービング１３各々の巻回体から引き出された部位である後端部１２ｂと先端部１３ａを互いに重ねあわせて形成されるものである。
ガラス繊維ロービング１１は、このような構成を有することにより、接着剤を用いなくとも、複数のロービング１２・１３を連結する糸継ぎ部１４における引張強度を向上することができる。

さらに、図４に示す如く、ガラス繊維ロービング１１は、糸継ぎ部１４の少なくとも一部において、ヤーン１７によるラップ部１６が形成されることが好ましい。
ラップ部１６は、束ねた第一および第二の各ロービング１２・１３をヤーン１７によって被覆した部位である。
尚、本説明では、ラップ部１６の長さを、ガラス繊維ストランド１におけるラップ部６の場合と同様にラップ長さＢと呼ぶ。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ロービング１１は、糸継ぎ部１４の少なくとも一部が、ヤーン１７により被覆されているラップ部１６を備えるものである。
このような構成により、ガラス繊維ロービング１１の糸継ぎ部１４における引張強度を向上することができる。

さらに、ガラス繊維ロービング１１では、ガラス繊維ストランド１（図２（ａ）参照）と同様に、ラップ部１６によって、糸継ぎ部１４を構成する第二のロービング１３の先端部１３ａを、被覆する構成とすることが好ましい。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ロービング１１において、糸継ぎ部１４は、第一のロービング１２の後端部１２ｂ側の端部と第二のロービング１３の先端部１３ａ側の端部を連結して形成され、第二のロービング１３の先端部１３ａを、ヤーン１７によって被覆するものである。
このような構成により、ガラス繊維ロービング１１の供給時において、第二のロービング１３の先端部１３ａが装置等に引っ掛ることを防止できる。

また、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ロービング１１は、糸継ぎ部１４におけるヤーン１７による被覆範囲（ラップ部１６）に、第二のロービング１３の先端部１３ａを包含するものである。
このような構成により、糸継ぎ部１４における引張強度を確実に向上しつつ、ガラス繊維ロービング１１の供給時において、第二のロービング１３の先端部１３ａが装置等に引っ掛ることを防止できる。

尚、本実施形態で示したガラス繊維ストランド１およびガラス繊維ロービング１１は、二つの部材（ストランドおよびロービング）を連結したものであるが、３つ以上のストランドおよびロービングを連結してもよい。そして、３つ以上のストランドおよびロービングを連結することによって、より長尺のガラス繊維ストランド１およびガラス繊維ロービング１１を製造することができる。

また、本実施形態では、第一のロービング１２および第二のロービング１３が、単ストランドを巻回したＤＷＲである場合を例示して説明したが、第一のロービング１２および第二のロービング１３は、各々、複数本のストランドを撚り合わせ、さらに巻回したロービング（所謂合糸ロービング）であっても良い。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ロービング１１は、第一のロービング１２および第二のロービング１３が、複数本のストランドを撚り合わせて成るものである。
ガラス繊維ロービング１１は、このような構成を有することにより、接着剤を用いなくとも、複数のストランド（上記合糸ロービング）を連結する糸継ぎ部１４における引張強度を向上することができる。

次に、ガラス繊維ストランドの糸継ぎ部における引張強度の確認結果について、図６を用いて説明をする。尚、本実験の対象はストランドであるが、糸継ぎ部における引張強度については、ロービングを対象とした実験でも同様の結果が得られると考えられるため、以下に示す実験結果は、ロービングを用いた場合の実験結果と読み替えることができる。

図６には、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１の製造方法によって、第一と第二のストランド２・３を連結してガラス繊維ストランド１を製造した場合における、糸継ぎ部４におけるガラス繊維ストランド１の引張強度を確認した結果を示している。

尚、図６に示す確認実験では、番手が１２００のストランドを使用している。ここでいうストランドの番手は、ストランド１０００ｍ辺りの重量（ｇ／１０００ｍ）によって規定される値である。

図６に示す引張強度は、雰囲気温度以外はＪＩＳ Ｒ３４２０に則った方法で測定した値である。

糸切れ発生確率は、図６に示す各条件でスプライスしたストランド、および溶融樹脂（日本ポリプロ社製ＮＯＶＡＴＥＣ(登録商標)−ＰＰ−ＭＡ３）を含浸装置に供給し、２０ｍ／ｍｉｎで引っ張った際の、１００本当たりの糸切れ発生回数に基いて求めた。糸切れ発生確率が５%未満である場合をＡとし、糸切れ発生確率が５〜５０％である場合をＢとし、糸切れ発生確率が５０％以上である場合をＣとして示す。

まず、実施例１と比較例１を比較する。
図６に示す実施例１に係るガラス繊維ストランド１（図１参照）は、ＭＥＳＤＡＮ社製エアースプライサー（製品名：ＪＯＩＮＴＡＩＲ(登録商標)、型式：１１６）を用いて、糸継ぎ部４において、１箇所ずつ３回に分けてエアースプライスを行って、合計３箇所の接合部５・５・５を形成して製造したものである。また、実施例１に係るガラス繊維ストランド１の製造時には、エアースプライスの際のエアーの吐出圧力を、０．５ＭＰａに設定している。

また、比較例１に係る従来のガラス繊維ストランド２１（図７参照）は、第一および第二の各ストランド２２・２３を、実施例１と同じエアースプライサー（型式：１１６）を用いて、糸継ぎ長さＡの糸継ぎ部２４において、１か所の接合部２５を形成したものであり、エアースプライス時のエアーの吐出圧力を、０．５ＭＰａに設定している。

即ち、実施例１に係るガラス繊維ストランド１と比較例１に係るガラス繊維ストランド２１では、接合部の箇所数が異なっており、糸継ぎ部において、実施例１では複数（３個）の接合部５・５・５を備え、比較例１では単数（１個）の接合部２５を備える構成となっている。

図６に示すように、実施例１と比較例１に係る各ガラス繊維ストランドの引張強度を比較すると、比較例１に比して、実施例１の引張強度が大幅に向上していることが確認できた。実施例１は、比較例１に比して、２３℃雰囲気では約３倍の引張強度となっており、２５０℃雰囲気では７倍以上の引張強度となっている。

そして、実施例１と比較例１の比較によって、糸継ぎ部４において接合部５を複数設けることが、ガラス繊維ストランドの引張強度向上に有効であることが確認できた。

尚、糸継ぎ部４において接合部５の箇所数を多くし過ぎると、糸継ぎ部４の長さが多大となって、材料ロスの増大を招くことが懸念される。このため、ガラス繊維ストランド１における接合部５の個数は、２箇所以上６箇所以下とすることが好ましい。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１において、接合部５は、エアースプライスにより形成され、かつ、２箇所以上６箇所以下形成されるものである。
このような構成により、接合部５を容易に形成しながら、糸継ぎ部４における引張強度の向上を図ることができる。

次に、実施例１と実施例２を比較する。
実施例２に係るガラス繊維ストランド１は、ＭＥＳＤＡＮ社製エアースプライサー（製品名：ＪＯＩＮＴＡＩＲ（登録商標）、型式：１１６）を用いて、糸継ぎ部４において、１箇所ずつ３回に分けてエアースプライスを行って、合計３箇所の接合部５・５・５を形成して製造したものである。また、実施例２に係るガラス繊維ストランド１の製造時には、エアースプライスの際のエアーの吐出圧力を、０．７ＭＰａに設定している。

即ち、実施例１と実施例２に係る各ガラス繊維ストランド１では、エアースプライスの際のエアーの吐出圧力が異なっており、実施例１では０．５ＭＰａであって、実施例２では０．７ＭＰａとしている。

実施例１と実施例２を比較すると、実施例２では、実施例１に比して、２３℃雰囲気では引張強度が約１８％向上しており、２５０℃雰囲気では引張強度が約３３％向上していることが確認できた。

そして、実施例１と実施例２の比較によって、エアースプライスによって接合部５を形成する際のエアーの吐出圧力を高くすることが、ガラス繊維ストランド１の引張強度向上に有効であることが確認できた。
尚、ガラス繊維ストランド１の製造において、エアースプライスによって接合部５を形成する際のエアーの吐出圧力は、０．４５〜０．８ＭＰａとすることが好ましい。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１の製造方法では、エアースプライスにおけるエアーの吐出圧力が、０．４５〜０．８０ＭＰａとしている。
このような構成により、糸継ぎ部４における引張強度を向上することができる。

次に、実施例１と実施例３を比較する。
実施例３に係るガラス繊維ストランド１（図１参照）は、ＭＥＳＤＡＮ社製エアースプライサー（製品名：ＪＯＩＮＴＡＩＲ（登録商標）、型式：１２４）を用いて、糸継ぎ部４において、３箇所の接合部５・５・５を同時に形成したものであり、エアースプライスの際のエアーの吐出圧力を、０．５ＭＰａに設定している。

そして、実施例３に係るガラス繊維ストランド１では、糸継ぎ長さＡに対する１０％となるラップ長さＢで、糸継ぎ部４にラップ部６を設ける構成としている。
尚、ラップ部６の形成には、ＭＥＳＤＡＮ社製糸繋ぎ器（製品名：イルマンスプライサー）を用いており、ラップ部６の形成に用いたヤーン７は、ポリエステル製のものを使用している。

即ち、実施例１と実施例３では、接合部５の個数（共に３個）やエアーの吐出圧力（共に０．５ＭＰａ）は共通しているが、実施例３にはラップ部６が備えられている点で異なっている。

そして、実施例１と実施例３を比較すると、実施例３では、実施例１に係るガラス繊維ストランド１に比して、２３℃雰囲気では引張強度が約３．５倍に向上しており、２５０℃雰囲気では引張強度が約１８倍に向上している。

そして、実施例１と実施例３の比較によって、糸継ぎ部４の少なくとも一部にラップ部６を形成することが、糸継ぎ部４におけるガラス繊維ストランド１の引張強度向上に非常に有効であることが確認できた。

そして、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１の製造に際しては、番手が４００〜４０００のストランドを用いることができる。本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１は、エアースプライサーと糸繋ぎ器を用いて製造するため、幅広い番手のストランドを用いて製造することができ、幅広い要求仕様に対応することができる。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１は、第一のストランド２および第二のストランド３の番手が、４００〜４０００である。
このような構成により、幅広い要求仕様に対応し、糸継ぎ部４における引張強度に優れたガラス繊維ストランド１を供給することができる。

次に、実施例４〜実施例７および比較例２を比較する。
実施例５〜実施例７に係るガラス繊維ストランド１は、ＭＥＳＤＡＮ社製エアースプライサー（製品名：ＪＯＩＮＴＡＩＲ（登録商標）、型式：１２４）を用いて、糸継ぎ部４において、３箇所の接合部５を一度に形成したものであり、エアーの吐出圧力を、０．７ＭＰａに設定している。
また、実施例４〜実施例７に係るガラス繊維ストランド１では、糸継ぎ長さＡに対するラップ部６のラップ長さＢの割合を、それぞれ異ならせている。

実施例４では、糸継ぎ長さＡに対するラップ長さＢの割合が１０％であり、この場合は、比較例２に示すストランド単体（糸継ぎ部４がない場合）の引張強度に比べて、２３℃雰囲気では約７２％の強度が確保され、２５０℃雰囲気では約５７％の強度が確保されており、実施例３に比して、糸継ぎ部４における強度が向上している。

また、例えば、比較例１と実施例３を比較することによって、接合部５を複数（３箇所）にし、さらに、ラップ部６を設けることによって、糸継ぎ部４を備えたガラス繊維ストランド１の引張強度が大幅に向上できることが確認できた。

さらに、実施例４〜実施例７を比較することによって、糸継ぎ長さＡに対するラップ長さＢの割合を大きくし過ぎると、引張強度の低下を招くことが確認できた。

実施例４では、糸継ぎ長さＡに対するラップ長さＢの割合が１０％であり、実施例５では、糸継ぎ長さＡに対するラップ長さＢの割合が３０％であるが、実施例４に比して実施例５の方が、引張強度が低下している。
また、実施例６では、糸継ぎ長さＡに対するラップ長さＢの割合が６０％であり、実施例７では、糸継ぎ長さＡに対するラップ長さＢの割合が１２０％であるが、糸継ぎ長さＡに対するラップ長さＢの割合を大きくする程、引張強度が低下することが確認できた。

推測に過ぎないが、接合部５におけるガラス繊維ストランド１の引張強度は、モノフィラメント同士の接触面積の大小によって決定されると考えられ、糸継ぎ部４をラップ部６で絞りすぎると、モノフィラメント同士の接触面積が減少し、接合部５におけるガラス繊維ストランド１の引張強度が低下するものと考えられる。

従って、実施例４〜実施例７の比較によって、糸継ぎ長さＡに対するラップ長さＢの割合には最適な割合が存在していることが判明した。図６に示す測定結果によれば、糸継ぎ長さＡに対するラップ長さＢの割合は、６０％以下とすることが好ましく、３０％以下とすることがより好ましく、１０％程度とすることが最も好ましいことが判った。

即ち、本発明の一実施形態に係るガラス繊維ストランド１は、糸継ぎ部４におけるヤーン７による被覆範囲（ラップ部６）のラップ長さＢが、糸継ぎ部４の糸継ぎ長さＡに対する６０％以下の長さとしている。
このような構成により、糸継ぎ部４における引張強度を確実に向上することができる。

そして、実施例３〜実施例５に示すように、ガラス繊維ストランド１においてラップ部６を設け、糸継ぎ長さＡに対するラップ長さＢの割合３０％以下とした場合には、２５０℃雰囲気における引張強度が、２００Ｎ以上となっており、ガラス繊維ストランド１を用いた加工に耐え得るだけの十分な引張強度が向上されている。

即ち、実施例３〜実施例５に示すガラス繊維ストランド１は、糸継ぎ部４の２５０℃雰囲気における引張強度が、２００Ｎ以上である。
このような構成により、ガラス繊維ストランド１の供給時において、糸継ぎ部４からガラス繊維ストランド１が切れることを防止できる。

尚、図６に示す実験では、２種類のＭＥＳＤＡＮ社製エアースプライサー（型式１１６と型式１２４）のいずれかを用いて、複数（３個）の接合部５・５・５を形成したが、３箇所の接合部５を一度に形成した場合（即ち、型式１２４を用いた場合）の方が、１箇所ずつ３回に分けて接合部５を形成した場合（即ち、型式１１６を用いた場合）に比して、糸継ぎ部４におけるガラス繊維ストランド１の引張強度が高くなる傾向が確認できた。

即ち、ガラス繊維ストランド１の製造に際し、複数の接合部５を形成する場合において、１個ずつ複数回に分けて形成するよりも、複数の接合部５を一度に形成するほうが好ましいことが確認できた。

１ ガラス繊維ストランド
２ 第一のストランド
３ 第二のストランド
３ａ 先端部
４ 糸継ぎ部
５ 接合部
６ ラップ部
７ ヤーン
１１ ガラス繊維ロービング
１２ 第一のロービング
１３ 第二のロービング
１３ａ 先端部
１４ 糸継ぎ部
１５ 接合部
１６ ラップ部
１７ ヤーン
Ａ 糸継ぎ長さ
Ｂ ラップ長さ

Claims (15)

1. 各々複数のガラス繊維を集束してなる第一の集束体および第二の集束体を重ね合わせた糸継ぎ部を有し、前記糸継ぎ部において、前記第一の集束体と第二の集束体が連結されてなるガラス繊維集束体であって、
   前記糸継ぎ部は、
   前記第一の集束体と前記第二の集束体とが接合している複数の接合部を有する、
   ことを特徴とするガラス繊維集束体。
2. 前記糸継ぎ部の少なくとも一部が、
   ヤーンにより被覆されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維集束体。
3. 前記糸継ぎ部における前記ヤーンによる被覆範囲の長さが、
   前記糸継ぎ部の長さに対する６０％以下の長さである、
   ことを特徴とする請求項２に記載のガラス繊維集束体。
4. 前記糸継ぎ部は、
   前記第一の集束体の後端部側の端部と前記第二の集束体の先端部側の端部を連結して形成され、
   前記第二の集束体の先端部を、
   前記ヤーンによって被覆する、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のガラス繊維集束体。
5. 前記糸継ぎ部における前記ヤーンによる被覆範囲に、
   前記第二の集束体の先端部を包含する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のガラス繊維集束体。
6. 前記ヤーンが、軟化点が１５０℃以上の有機材料から成る、
   ことを特徴とする、請求項２から請求項５のいずれか一項に記載のガラス繊維集束体。
7. 前記接合部は、
   エアースプライスにより形成され、かつ、
   ２箇所以上６箇所以下形成される、
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のガラス繊維集束体。
8. 前記糸継ぎ部の２５０℃雰囲気における引張強度が、
   ２００Ｎ以上である、
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のガラス繊維集束体。
9. 前記第一の集束体および前記第二の集束体の番手が、
   ４００〜４０００である、
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のガラス繊維集束体。
10. 前記第一の集束体および第二の集束体が、複数本のモノフィラメントを集束して成るストランドである、
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のガラス繊維集束体。
11. 前記第一の集束体および第二の集束体が、複数本のストランドを撚り合わせて成る、
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のガラス繊維集束体。
12. 前記第一の集束体および第二の集束体が、各々巻回体であり、
    前記糸継ぎ部は、前記第一の集束体および第二の集束体各々の巻回体から引き出された部位を互いに重ねあわせて形成される、
    ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のガラス繊維集束体。
13. 各々複数のガラス繊維を集束してなる第一の集束体および第二の集束体を糸継ぎして製造されるガラス繊維集束体の製造方法であって、
    前記第一の集束体と前記第二の集束体を、
    複数の接合部を形成して糸継ぎする、
    ことを特徴とするガラス繊維集束体の製造方法。
14. 前記接合部を、
    エアースプライスによって形成する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載のガラス繊維集束体の製造方法。
15. 前記エアースプライスにおけるエアーの吐出圧力が、
    ０．４５〜０．８０ＭＰａである、
    ことを特徴とする請求項１４に記載のガラス繊維集束体の製造方法。

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