JP2023085996A - ガラスチョップドストランドマットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】最終製品であるガラスチョップドストランドマットの引張強度のバラツキを抑制することができる、ガラスチョップドストランドマットの製造方法を提供する。【解決手段】ガラスチョップドストランドＳに水Ｗを散布する水散布工程Ｓ０２と、水散布工程Ｓ０２によって水Ｗが付着したガラスチョップドストランドＳに、熱可塑性樹脂材からなる結着剤Ｐを散布する結着剤散布工程Ｓ０３とを備え、水散布工程Ｓ０２においては、スプレーヘッダ３１によって、ガラスチョップドストランドＳに対して水Ｗを散布し、スプレーヘッダ３１は、ガラスチョップドストランドＳの搬送方向に沿って複数本配置され、複数本のスプレーヘッダ３１から散布される水Ｗについて、少なくとも１つのスプレーヘッダ３１から散布される水Ｗの散布量が、他のスプレーヘッダ３１から散布される水Ｗの散布量と異なるように、夫々のスプレーヘッダ３１の水Ｗの散布量が調整される。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラスチョップドストランドマットの製造方法の技術に関する。

従来より、細かく切断された複数のガラス繊維からなるガラスチョップドストランドを、シート状に成形してなるガラスチョップドストランドマットが知られている。
上記ガラスチョップドストランドマットは、例えば、堆積されたガラスチョップドストランドに対して、熱可塑性樹脂からなる結着剤を散布し、当該結着剤を加熱溶融した後に冷却固化させて、複数のガラス繊維を互いに結合させ、その後、シート状に形成することにより製造される。

近年、市場における軽量化の要望に応じて、ガラスチョップドストランドマットの薄型化が増々進む中、上述した従来の製造方法では、薄く堆積されたガラスチョップドストランドの隙間から漏れ落ちる結着剤の割合が多いことから、予め過剰な結着剤をガラスチョップドストランドに散布する必要があり、当該結着剤の利用率（原単位）の悪化を引き起こす要因となっていた。
そこで、このような問題点を解決するための技術の一例として、例えば特許文献１においては、搬送手段の一例である第二のコンベアと、当該第二のコンベアの直上に配置される水散布機と、当該水散布機に対して搬送方向の下流側に配置される結合剤散布機とを備え、上記水散布機は、搬送方向に対して平面視直交方向に延長する１本のスプレーヘッダを有し、第二のコンベア上に堆積されて搬送されるガラスチョップドストランドに対して、上記１本のスプレーヘッダに設けられた複数のノズルを介して水を散布した後に、上記結合剤散布機によって固形の熱可塑性樹脂結合剤（結着剤）を散布する、ガラスチョップドストランドマットの製造装置に関する技術が開示されている。

特開２０１１－９９１８９号公報

上記特許文献１における技術によれば、堆積されたガラスチョップドストランドに対して、結着剤を散布する前に水を散布することで、当該水の表面張力等の影響によって、ガラスチョップドストランドに結着剤が定着し易くなることから、ガラスチョップドストランドの隙間から漏れ落ちる結着剤の割合を減らすことができ、当該ガラスチョップドストランドに散布する結着剤の量を抑制し、当該結着剤の原単位の悪化を防止することが可能である。

しかしながら、前述したようなスプレーヘッダの本数が１本である水散布機によって、堆積されたガラスチョップドストランドに水を散布した場合、当該ガラスチョップドストランド上に水を均一に散布することは現実的に難しく、ガラスチョップドストランドにおける水の付着が十分でない領域では、結着剤を定着させることが困難であり、最終製品であるガラスチョップドストランドマットにおいて、引張強度の低下を引き起こす虞があった。

本発明は、以上に示した現状の問題点に鑑みてなされたものであり、最終製品であるガラスチョップドストランドマットの引張強度のバラツキを抑制することができる、ガラスチョップドストランドマットの製造方法を提供することを課題とする。

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チョップドストランドマットの製造方法は、切断し堆積された複数のガラス繊維からなるガラスチョップドストランドを、一方向に搬送しながらシート状に成形してなるガラスチョップドストランドマットの製造方法であって、前記ガラスチョップドストランドに水を散布する水散布工程と、前記水散布工程によって水が付着した前記ガラスチョップドストランドに、熱可塑性樹脂材からなる結着剤を散布する結着剤散布工程とを備え、前記水散布工程においては、スプレーヘッダによって、前記ガラスチョップドストランドに対して水を散布し、前記スプレーヘッダは、前記ガラスチョップドストランドの搬送方向に沿って複数本配置され、前記複数本のスプレーヘッダから散布される水について、少なくとも１つの前記スプレーヘッダから散布される水の散布量が、他の前記スプレーヘッダから散布される水の散布量と異なるように、夫々の前記スプレーヘッダの水の散布量が調整されることとしている。
このような構成を有することにより、ガラスチョップドストランドに対して、より均一に水を散布して付着させることが可能であり、効率よく結着剤を定着させることができ、最終製品であるガラスチョップドストランドマットにおいて、引張強度の低下を防止し、当該引張強度のバラツキを抑制することができる。

また、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法において、前記スプレーヘッダは、前記ガラスチョップドストランドの搬送方向との平面視直交方向に延び、前記スプレーヘッダの延伸方向に沿って、前記水を噴出する複数のノズルを有することが好ましい。
このような構成を有することにより、ガラスチョップドストランドマットの幅方向全域にわたって、効率的に水を散布して付着させることが可能である。

また、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法において、前記複数本のスプレーヘッダの内の何れか一つのスプレーヘッダによる水の散布量は、前記複数本のスプレーヘッダによる水の総散布量の５０％以上１００％未満であることが好ましい。
このような構成を有することにより、ガラスチョップドストランドに対して、より効率的に水を散布して付着させることが可能である。

また、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法においては、前記水散布工程において、前記ガラスチョップドストランドに対する質量の比が５～２０ｗｔ％の水を、前記ガラスチョップドストランドに付着させることが好ましい。
このような構成を有することにより、次工程である結着剤散布工程において、結着剤の原単位の低下を誘発することなく、ガラスチョップドストランドに結着剤を十分に定着させることができるとともに、例えば後の工程である加熱工程において、ガラスチョップドストランドを乾燥させるために、過大な熱量を必要とすることもなく、エネルギー効率及び生産効率の低下を引き起こすこともない。

また、本発明に係るガラスチョップドストランドマットにおいては、前記結着剤散布工程の終了後、結着剤が付着したガラスチョップドストランドを加熱処理し、当該結着剤を溶融する加熱工程をさらに備え、前記加熱工程において、最終製品であるガラスチョップドストランドマットの水分率が、０～１．０％となるように、前記ガラスチョップドストランドを乾燥させることが好ましい。
このような構成を有することにより、例えば納品先にて行われる加工作業において、接着剤等を用いて、ガラスチョップドストランドマットと他の材料とを貼り合せる際に、ガラスチョップドストランドマットに残存する水分と反応して接着剤が硬化してしまうことで、加工製品の品質不良を誘発するようなこともなく、より高品質なガラスチョップドストランドマットを、安定して供給することができる。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法によれば、ガラスチョップドストランド上に水を均一に散布することが可能であり、最終製品であるガラスチョップドストランドマットの引張強度のバラツキを抑制することができる。

本発明を具現化したガラスチョップドストランドマットの製造工程を経時的に示した工程図である。 本発明を具現化したガラスチョップドストランドマットの製造工程を実施するための、製造装置の一実施形態を示した模式図である。

次に、本発明の実施形態について、図１及び図２を用いて説明する。
なお、以下の説明に関しては便宜上、図２における上下方向を、ガラスチョップドストランドマットＭの製造装置１の上下方向と規定して説明する。
また、図２における矢印Ａの方向を、ガラスチョップドストランドＳ、またはガラスチョップドストランドマットＭの搬送方向と規定して記述する。

［ガラスチョップドストランドマットＭの製造方法］
先ず、本発明に係るガラスチョップドストランドマットＭの製造方法について説明する。
本実施形態によって具現化されるガラスチョップドストランドマットＭの製造方法は、細かく切断し堆積された複数のガラス繊維ＦからなるガラスチョップドストランドＳを、搬送装置１０によって一方向に搬送しながらシート状に形成し、ガラスチョップドストランドマットＭを連続的に成形するための方法である。
ガラスチョップドストランドマットＭの製造方法は、主に図１に示すように、経時的に順に実行される分散堆積工程Ｓ０１、水散布工程Ｓ０２、結着剤散布工程Ｓ０３、加熱工程Ｓ０４、冷間圧接工程Ｓ０５、及び巻取り工程Ｓ０６等によって構成される。

分散堆積工程Ｓ０１は、図２に示すように、ガラスケーキＣから引き出されたガラス繊維Ｆを細かく切断して、搬送装置１０の搬送面上に分散して堆積し、ガラスチョップドストランドＳを生成する工程である。

そして、搬送装置１０の搬送面上に堆積されたガラスチョップドストランドＳは、その後、当該搬送装置１０によって一方向に搬送されることにより、水散布工程Ｓ０２、結着剤散布工程Ｓ０３、及び加熱工程Ｓ０４と順に通過し、冷間圧接工程Ｓ０５に到達した後、巻取り工程Ｓ０６へと送られる。

水散布工程Ｓ０２は、搬送装置１０に堆積されたガラスチョップドストランドＳに対して水Ｗを散布し、当該ガラスチョップドストランドＳの表面上に、所定量の水Ｗを均等に付着させる工程である。
即ち、水散布工程Ｓ０２は、次工程である結着剤散布工程Ｓ０３によって結着剤Ｐを散布する前に、ガラスチョップドストランドＳに水Ｗを散布して付着させる工程である。

結着剤散布工程Ｓ０３を行う前に水散布工程Ｓ０２を行うことにより、ガラスチョップドストランドＳに付着した水Ｗの表面張力等の影響によって、当該ガラスチョップドストランドＳに結着剤Ｐが定着し易くなり、ガラスチョップドストランドＳの隙間から漏れ落ちる結着剤Ｐの割合を減らすことができる。
従って、次工程である結着剤散布工程Ｓ０３において、ガラスチョップドストランドＳに散布する結着剤Ｐの量を抑制し、当該結着剤Ｐの原単位が悪化するのを防止することができる。

本実施形態において、水散布工程Ｓ０２によってガラスチョップドストランドＳに散布される水Ｗの量は、以下の条件を満足するように予め設定されている。
即ち、水散布工程Ｓ０２において、ガラスチョップドストランドＳに散布される水Ｗの量は、ガラスチョップドストランドＳに対する質量の比が５～２０ｗｔ％の水Ｗが、当該ガラスチョップドストランドに付着するように、予め設定されている。

ここで、ガラスチョップドストランドＳに付着する水Ｗの量が、当該ガラスチョップドストランドＳに対する質量の比として５ｗｔ％未満である場合、次工程である結着剤散布工程Ｓ０３において、所定量の結着剤Ｐを散布したとしても、当該結着剤ＰをガラスチョップドストランドＳに十分に定着させることができない場合があり得る。
そのため、最終製品であるガラスチョップドストランドマットＭの引張強度が、比較的弱くなる虞がある。

一方、ガラスチョップドストランドＳに付着する水Ｗの量が、当該ガラスチョップドストランドＳに対する質量の比として２０ｗｔ％を超える場合、例えば、後工程である加熱工程Ｓ０４において、結着剤Ｐを溶融して複数のガラス繊維Ｆを互いに接着させると同時に、当該水Ｗの量を所定量（例えば後述するように、本実施形態においては、最終製品であるガラスチョップドストランドマットＭの水分率が、０～１．０％となる量）にまで乾燥させるために費やされる熱量（加熱温度及び加熱時間によって設定）が過大となり、エネルギー効率及び生産効率の低下を引き起こす要因となり得る。

このようなことから、本実施形態においては、水散布工程Ｓ０２によって散布される水Ｗの所定量として、ガラスチョップドストランドＳに付着する水Ｗの量が、当該ガラスチョップドストランドＳに対する質量の比として５～２０ｗｔ％となるように設定されている。
なお、ガラスチョップドストランドＳに付着する水Ｗの量が、当該ガラスチョップドストランドＳに対する質量の比として１０～２０ｗｔ％となるように設定されていることがより好ましい。

従って、次工程である結着剤散布工程Ｓ０３において、結着剤Ｐの原単位の低下を誘発することなく、ガラスチョップドストランドＳに結着剤Ｐを十分に定着させることができるとともに、後の工程である加熱工程Ｓ０４において、ガラスチョップドストランドＳを乾燥させるために、過大な熱量を必要とすることもなく、エネルギー効率及び生産効率の低下を引き起こすこともない。

結着剤散布工程Ｓ０３は、前工程である水散布工程Ｓ０２によって水Ｗが付着したガラスチョップドストランドＳに対して、熱可塑性樹脂材からなる結着剤Ｐを散布し、当該ガラスチョップドストランドＳの表面上に、所定量の結着剤Ｐを均等に付着させる工程である。

ここで、結着剤Ｐの種類としては、熱可塑性樹脂粉末が好適であり、例えば、粉末ポリエステル樹脂（例えば、ニュートラック（商標登録）５１４、花王株式会社製など）を使用することができる。
なお、その他の使用可能な熱可塑性樹脂粉末として、ナイロン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂粉末が挙げられる。

加熱工程Ｓ０４は、前工程である結着剤散布工程Ｓ０３の終了後、結着剤Ｐが付着したガラスチョップドストランドＳを、当該結着剤Ｐの融点より高い所定温度で加熱処理し、所定の結着力が機能する溶融状態に至るまで結着剤Ｐを溶融するとともに、ガラスチョップドストランドＳに付着する水Ｗの量が所定量となるまで、当該ガラスチョップドストランドＳを乾燥させる工程である。

ここで、本実施形態において、加熱工程Ｓ０４によってガラスチョップドストランドＳを乾燥させる際の、当該ガラスチョップドストランドＳに付着する水Ｗの上記所定量は、最終製品であるガラスチョップドストランドマットＭの水分率が、０～１．０％となる量に設定されている。

最終製品であるガラスチョップドストランドマットＭの水分率が１．０％を超える場合、例えば納品先にて行われる加工作業において、接着剤等を用いて、ガラスチョップドストランドマットＭと他の材料とを貼り合せる際、当該接着剤の種類によっては、上記他の材料と貼り合せる前に、ガラスチョップドストランドマットＭに残存する水分と反応して接着剤が硬化してしまい、加工製品の品質不良を誘発する要因となり得る。

このようなことから、本実施形態においては、最終製品であるガラスチョップドストランドマットＭの水分率が０～１．０％となるように、ガラスチョップドストランドＳに付着する水Ｍを、加熱工程Ｓ０４によって乾燥させることとしており、これにより、上記のような品質不良を引き起こすこともなく、より高品質なガラスチョップドストランドマットＭを、安定して供給することができる。

冷間圧接工程Ｓ０５は、前工程である加熱工程Ｓ０４によって、所定温度にまで加熱処理されたガラスチョップドストランドＳを冷却圧接し、所定の厚みからなるシート状のガラスチョップドストランドマットＭを成形する工程である。

巻取り工程Ｓ０６は、シート状に成形されたガラスチョップドストランドマットＭをロール状に巻取り、巻回体Ｒを形成する工程である。
なお、巻回体Ｒとして形成されたガラスチョップドストランドマットＭは、その後、最終製品として出荷される。

以上のように、本実施形態においては、経時的に順に実行される分散堆積工程Ｓ０１、水散布工程Ｓ０２、結着剤散布工程Ｓ０３、加熱工程Ｓ０４、冷間圧接工程Ｓ０５、及び巻取り工程Ｓ０６によって、シート状のガラスチョップドストランドマットＭが、連続的に成形される。

そして、成形される最終製品であるガラスチョップドストランドマットＭは、切断された複数のガラス繊維Ｆからなり、シート状に堆積されたガラスチョップドストランドＳと、ガラスチョップドストランドＳに散布され、当該ガラスチョップドストランドＳに付着した水Ｗと、水Ｗが付着したガラスチョップドストランドＳに散布され、当該ガラスチョップドストランドＳを結着する熱可塑性樹脂材からなる結着剤Ｐとを備え、上述したように、当該ガラスチョップドストランドマットＭに含まれる水Ｗの水分率が０～１．０％であり、高品質である。

［ガラスチョップドストランドマットＭの製造装置１］
次に、前述したガラスチョップドストランドマットＭの製造方法を実施するための、製造装置１の全体構成について説明する。
図２に示すように、製造装置１は、主に一方向（本実施形態においては、略水平方向）に延長する搬送装置１０、並びに当該搬送装置１０の搬送方向（図２に示す矢印Ａの方向）に沿って、上流側から下流側に向かって順に配置される切断装置２０、水散布装置３０、結着剤散布装置４０、加熱炉５０、冷間圧延ロール６０、及び巻取り装置７０等を備える。

そして、前述した分散堆積工程Ｓ０１は、主に切断装置２０及び搬送装置１０（具体的には、後述する第１搬送コンベア１１）によって実行される。
また、水散布工程Ｓ０２は、主に水散布装置３０及び搬送装置１０（具体的には、後述する第２搬送コンベア１２）によって実行される。
また、結着剤散布工程Ｓ０３は、主に結着剤散布装置４０及び搬送装置１０（具体的には、第２搬送コンベア１２）によって実行される。
また、加熱工程Ｓ０４は、主に加熱炉５０及び搬送装置１０（具体的には、後述する第３搬送コンベア１３）によって実行される。
また、冷間圧接工程Ｓ０５は、主に冷間圧延ロール６０によって実行される。
さらに、巻取り工程Ｓ０６は、主に巻取り装置７０によって実行される。

搬送装置１０は、切断装置２０によって生成されたガラスチョップドストランドＳを、冷間圧延ロール６０に向かって略水平方向に搬送する装置である。
搬送装置１０は、例えば、ガラスチョップドストランドＳの搬送方向の上流側から下流側に向かって一列に順に配置される、第１搬送コンベア１１、第２搬送コンベア１２、及び第３搬送コンベア１３等を備える。

第１搬送コンベア１１は、駆動ローラ及び従動ローラを構成する複数のローラ１１ａ・１１ａ・・・、並びにこれらのローラ１１ａ・１１ａ・・・に巻回される無端状の第１搬送ベルト１１ｂ等を備える。
また、第１搬送ベルト１１ｂは、メッシュ状の無端ベルトからなり、その開口径は、ガラスチョップドストランドＳを構成する、細かく切断された複数のガラス繊維Ｆの長さに比べて、十分小さな値に設定されている。

そして、駆動ローラを構成するローラ１１ａがモータによって駆動されることにより、第１搬送ベルト１１ｂは、複数のローラ１１ａ・１１ａ・・・を介して、所定方向（上面が搬送方向に移動する方向）に回転駆動される。

第２搬送コンベア１２は、駆動ローラ及び従動ローラを構成する複数のローラ１２ａ・１２ａ・・・、並びにこれらのローラ１２ａ・１２ａ・・・に巻回される無端状の第２搬送ベルト１２ｂ等を備える。
なお、第２搬送コンベア１２のローラ１２ａ及び第２搬送ベルト１２ｂについては、上記第１搬送コンベア１１のローラ１１ａ及び第１搬送ベルト１１ｂと略同様な構成からなるため、以下の説明においては記載を省略する。

第３搬送コンベア１３は、駆動ローラ及び従動ローラを構成する複数のローラ１３ａ・１３ａ・・・、並びにこれらのローラ１３ａ・１３ａ・・・に巻回される無端状の第３搬送ベルト１３ｂ等を備える。
なお、第３搬送コンベア１３のローラ１３ａ及び第３搬送ベルト１３ｂについても、第２搬送コンベア１２と同様に、上記第１搬送コンベア１１のローラ１１ａ及び第１搬送ベルト１１ｂと略同様な構成からなるため、以下の説明においては記載を省略する。

また、第１搬送コンベア１１の上方には、切断装置２０と、切断装置２０の周囲を覆うチャンバー８０が設けられており、切断装置２０によって細かく切断された複数のガラス繊維Ｆは、チャンバー８０内を通過して第１搬送ベルト１１ｂの上面に落下して堆積され、これによりガラスチョップドストランドＳが生成される。

そして、第１搬送コンベア１１の搬送面（より具体的には、第１搬送ベルト１１ｂの上面）に堆積されたガラスチョップドストランドＳは、その後、第２搬送コンベア１２の搬送面（より具体的には、第２搬送ベルト１２ｂの上面）、及び第３搬送コンベア１３の搬送面（より具体的には、第３搬送ベルト１３ｂの上面）と順に乗移り、冷間圧延ロール６０に向かって搬送される。

なお、第１搬送コンベア１１の搬送面（第１搬送ベルト１１ｂの上面）の裏側には、例えば吸引ダクトやブロア等からなる図示せぬ吸引装置が配置されており、当該搬送面に分散堆積されたチョップドストランドＳは、上記吸引装置によって吸引し保持された状態で、第１搬送コンベア１１によって搬送される構成となっている。

切断装置２０は、ガラスケーキＣに巻回されたガラス繊維Ｆを引き出して細かく切断することにより、ガラスチョップドストランドＳを生成する装置である。
切断装置２０は、例えば、水平方向に延び、且つ互いに対向して配置される一対のカッターローラ２１及びゴムローラ２２を備える。

カッターローラ２１は、ゴムローラ２２と対向する側の側面が、軸心を中心として下方に向かって回転可能に構成されている。
一方、ゴムローラ２２は、カッターローラ２１と対向する側の側面が、軸心を中心として下方に向かって回転可能に構成されている。

そして、互いに回転状態にあるカッターローラ２１とゴムローラ２２との間に、ガラスケーキＣから引き出されたガラス繊維Ｆが供給されることにより、当該ガラス繊維Ｆは、連続的に細かく切断されて、第１搬送コンベア１１の搬送面に分散して堆積され、ガラスチョップドストランドＳが連続的に生成される（分散堆積工程Ｓ０１）。

なお、これらのカッターローラ２１及びゴムローラ２２は、例えば、１個～１０個のガラスケーキＣに対して一対設けられており、本実施形態においては、図では省略しているが、４個のガラスケーキＣ・Ｃ・Ｃ・Ｃに対応するべく、二対のカッターローラ２１・２１及びゴムローラ２２・２２が設けられている。

ここで、切断装置２０によってガラス繊維Ｆを細かく切断する際、切断された任意のガラス繊維Ｆの長さは、１０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下であることが好ましい。

即ち、切断された任意のガラス繊維Ｆの長さが１０ｍｍ未満である場合、ガラスチョップドストランドＳを構成するガラス繊維Ｆの本数が多くなり、最終製品であるガラスチョップドストランドマットＭを製造するために、より多くの結着剤Ｐが必要となる。

一方、切断された任意のガラス繊維Ｆの長さが１００ｍｍを超える場合、ガラスチョップドストランドマットＭを構成するガラスチョップドストランドＳ同士が絡み合うことがあり、その結果、ガラスチョップドストランドＳの分散が不十分となることがあり得る。

以上の観点から、ガラスチョップドストランドＳを構成する任意のガラス繊維Ｆの長さは、１５ｍｍ以上、９０ｍｍ以下が好ましく、２０ｍｍ以上、７０ｍｍ以下がより好ましく、３０ｍｍ以上、６０ｍｍ以下がさらに好ましく、４５ｍｍ以上、５５ｍｍ以下が最も好ましい。

水散布装置３０は、第２搬送コンベア１２の上方に配置され、当該第２搬送コンベア１２の搬送面（第２搬送ベルト１２ｂの上面）に対して水Ｗを散布することで、当該搬送面に堆積されたガラスチョップドストランドＳの表面上に、当該水Ｗを均等に付着させる装置である。
水散布装置３０は、複数本（例えば、本実施形態においては３本）のスプレーヘッダ３１・３１・３１を備え、これら複数本のスプレーヘッダ３１・３１・３１は、配管部材３２を介して、散布する水Ｗの供給源である吐出ポンプ（図示せず）等と連通されている。

各スプレーヘッダ３１は、一方に延長する中空部材からなり、その軸方向の長さは、第２搬送コンベア１２の搬送面における幅方向（平面視にて搬送方向との直交方向、即ち、図面奥行き方向）の寸法と、略同等に設定されている。
また、各スプレーヘッダ３１の外周面には、複数個のノズル（図示せず）が設けられており、これら複数個のノズルは、スプレーヘッダ３１の軸方向に沿って、等間隔（本実施形態においては、１０～５０ｃｍの間隔）に配置されている。
そして、複数個のノズルは、第２搬送コンベア１２の搬送面の方向を向いており、夫々のノズルは、第２搬送コンベア１２の搬送面における幅方向の異なる位置を向くように構成されている。
これにより、第２搬送コンベア１２の搬送面における幅方向において、均等に水Ｗを散布できる。

そして、これら複数本のスプレーヘッダ３１・３１・３１は、第２搬送コンベア１２の直上において、当該第２搬送コンベア１２の搬送面側（下側）に上記ノズルを各々向けつつ、各スプレーヘッダ３１の軸方向を、第２搬送コンベア１２の搬送方向との平面視直交方向とした状態で、当該搬送方向に沿って互いに平行に配置される。
換言すると、これら複数本のスプレーヘッダ３１・３１・３１は、第２搬送コンベア１２によって搬送されるガラスチョップドストランドＳの直上に設けられるとともに、当該ガラスチョップドストランドＳの搬送方向との平面視直交方向に延び、且つ当該搬送方向に沿って互いに平行に配置される。
なお、複数本のスプレーヘッダ３１・３１・３１の間隔は、３００～１０００ｍｍであることが好ましい。

このような構成からなる水散布装置３０において、第１搬送コンベア１１より乗移り、第２搬送コンベア１２によって搬送されるガラスチョップドストランドＳが、複数本のスプレーヘッダ３１・３１・３１（より具体的には、搬送方向の上流側から下流側に沿って順に配置される第１スプレーヘッダ３１ａ、第２スプレーヘッダ３１ｂ、及び第３スプレーヘッダ３１ｃ）の下方を通過することにより、当該ガラスチョップドストランドＳは、これら複数本のスプレーヘッダ３１・３１・３１によって、水Ｗを散布され、当該水Ｗは、ガラスチョップドストランドＳに対して均一に付着する（水散布工程Ｓ０２）。

例えば、本実施形態における水散布装置３０においては、これら複数本のスプレーヘッダ３１・３１・３１の内の、何れか一つのスプレーヘッダ３１（例えば、本実施形態においては、搬送方向の最上流側に位置する第１スプレーヘッダ３１ａ）による水Ｗの散布量が、当該複数本のスプレーヘッダ３１・３１・３１（即ち、第１スプレーヘッダ３１ａ、第２スプレーヘッダ３１ｂ、及び第３スプレーヘッダ３１ｃ）による水Ｗの総散布量の５０％以上１００％未満となるように設定されている。
即ち、第１スプレーヘッダ３１ａからの水Ｗの散布量は、第２スプレーヘッダ３１ｂ、及び第３スプレーヘッダ３１ｃからの水Ｗの散布量と異なるように設定されている。

なお、上記の構成については、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、第２スプレーヘッダ３１ｂまたは第３スプレーヘッダ３１ｃの何れかによる水Ｗの散布量が、上記複数本のスプレーヘッダ３１・３１・３１（第１スプレーヘッダ３１ａ、第２スプレーヘッダ３１ｂ、及び第３スプレーヘッダ３１ｃ）による水Ｗの総散布量の５０％以上１００％未満となるように設定されていてもよい。

このような構成からなる水散布装置３０によれば、第２搬送コンベア１２によって搬送されるガラスチョップドストランドＳの上面において、搬送方向の複数個所において水Ｗを散布できるため、１個所から多量の水を散布する場合と比較して、水ＷをガラスチョップドストランドＳに対して効率的に浸透させることができる。
そのため、本実施形態における水散布装置３０によれば、より均一に水Ｗを散布して付着させることが可能であり、後述する結着剤散布装置４０によって散布された結着剤Ｐを、効率よく定着させることができ、最終製品であるガラスチョップドストランドマットＭにおいて、引張強度の低下を防止し、当該引張強度のバラツキを抑制することができる。

また、本実施形態における水散布装置３０においては、複数本のスプレーヘッダ３１・３１・３１を用いてガラスチョップドストランドＳに水を散布することから、例えば、何れかのスプレーヘッダ３１に不具合が生じた場合であっても、他のスプレーヘッダ３１・３１によって、ガラスチョップドストランドＳの上面に均一に水Ｗを散布することができるため、当該ガラスチョップドストランドＳ上における、結着剤Ｐの定着が不十分である領域が発生し難く、最終製品であるガラスチョップドストランドマットＭの引張強度の低下を防止し、当該引張強度のバラツキを抑制することができる。

なお、水散布装置３０に設けられるスプレーヘッダ３１の本数については、２本以上であれば、何れの本数であってもよい。
また、複数のスプレーヘッダ３１・３１・３１が配置される位置についても、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、第２搬送コンベア１２の搬送面（第２搬送ベルト１２ｂの上面）の直下に設けられていたり、或いは、第２搬送ベルト１２ｂの側面から第２搬送コンベア１２の搬送面に水Ｗを散布するようにしてもよい。

また、第１スプレーヘッダ３１ａ、第２スプレーヘッダ３１ｂまたは第３スプレーヘッダ３１ｃの何れかによる水Ｗの散布量が、上記複数本のスプレーヘッダ３１・３１・３１（第１スプレーヘッダ３１ａ、第２スプレーヘッダ３１ｂ、及び第３スプレーヘッダ３１ｃ）による水Ｗの総散布量の５１％以上となるように設定されていることが好ましく、８０％以下となるように設定されていることが好ましい。

結着剤散布装置４０は、第２搬送コンベアの上方、且つ水散布装置３０に対して搬送方向Ａの下流側に配置され、当該第２搬送コンベア１２の搬送面（第２搬送ベルト１２ｂの上面）に対して結着剤Ｐを散布することで、当該搬送面に堆積されたガラスチョップドストランドＳの表面上に、結着剤Ｐを均等に付着させる装置である。

結着剤散布装置４０は、一方に延長する落下口４０ａを有し、当該落下口４０ａの長さは、第２搬送コンベア１２の搬送面における幅方向の寸法と略同程度に設定されている。
そして、結着剤散布装置４０は、第２搬送コンベアの直上において、下方（当該第２搬送コンベア１２の搬送面側）に上記落下口４０ａを向けつつ、当該落下口４０ａの延び方向を、第２搬送コンベア１２の搬送方向との平面視直交方向とした状態で配置される。

このような構成からなる結着剤散布装置４０において、水散布装置３０を通過した後、引き続き第２搬送コンベア１２によって搬送されるガラスチョップドストランドＳが、落下口４０ａの下方を通過することにより、当該ガラスチョップドストランドＳは、結着剤Ｐを散布され、当該結着剤Ｐは、ガラスチョップドストランドＳに対して均一に付着する（結着剤散布工程Ｓ０３）。

加熱炉５０は、結着剤Ｐが付着したガラスチョップドストランドＳを加熱処理し、当該結着剤Ｐを溶融するとともに、ガラスチョップドストランドＳを乾燥させるものである。
加熱炉５０は、第３搬送コンベア１３の搬送方向の中途部において、当該第３搬送コンベア１３の搬送面（第３搬送ベルト１３ｂの上面）の一部を囲い込むようにして配置される。

そして、第２搬送コンベア１２より乗移り、第３搬送コンベア１３によって搬送されるガラスチョップドストランドＳが、加熱炉５０の内部を通過することにより、ガラスチョップドストランドＳに付着した結着剤Ｐは、当該内部の雰囲気温度によって、所定の結着力が機能する溶融状態に至るまで溶融される。
また、ガラスチョップドストランドＳは、上記内部の雰囲気温度によって、当該ガラスチョップドストランドＳに付着する水Ｗの量が、前述した所定量（最終製品であるガラスチョップドストランドマットの水分率が、０～１．０％となる量）となるまで乾燥される（加熱工程Ｓ０４）。

なお、加熱炉５０の内部の雰囲気温度（加熱温度）、及びガラスチョップドストランドＳが加熱炉５０の内部を通過する時間（加熱時間）等については、結着剤Ｐが所定の溶融状態となり、且つガラスチョップドストランドＳに付着する水Ｗの量が上記所定量となるように、予め適宜調整されている。

冷間圧延ロール６０は、結着剤Ｐが付着したガラスチョップドストランドＳを圧接しながら引き延ばし、シート状のガラスチョップドストランドマットＭを形成するものである。
冷間圧延ロール６０は、水平方向、且つ搬送方向Ａとの直交方向に延長するとともに、ガラスチョップドストランドＳの厚み方向（本実施形態においては、上下方向）に対向して配置される、一対のロール６１・６１によって構成され、第３搬送コンベア１３に対して、搬送方向の下流側に配置される。

そして、第３搬送コンベア１３によって搬送され、加熱炉５０で溶融された結着剤Ｐが付着したガラスチョップドストランドＳは、その後、冷間圧延ロール６０に導かれ、一対のロール６１・６１の間を通過する。
これにより、ガラスチョップドストランドＳは、一対のロール６１・６１によって冷却しながら圧接され、細かく切断されたガラス繊維Ｆ同士が結着されて、シート状のガラスチョップドストランドマットＭに成形される（冷間圧接工程Ｓ０５）。

巻取り装置７０は、成形されたシート状のガラスチョップドストランドマットＭをロール状に巻取り、巻回体Ｒを形成する装置である。
巻取り装置７０には、巻芯７１が取付けられており、当該巻芯７１の外周面に、ガラスチョップドストランドマットＭにおける搬送方向の下流側の端部を接着させて、巻芯７１を回転させることにより、巻回体Ｒが形成される（巻取り工程Ｓ０６）。

以上のように、本実施形態においては、切断装置２０及び搬送装置１０（第１搬送コンベア１１）によって構成される分散堆積工程Ｓ０１、水散布装置３０及び搬送装置１０（第２搬送コンベア１２）によって構成される水散布工程Ｓ０２、結着剤散布装置４０及び搬送装置１０（第２搬送コンベア１２）によって構成される結着剤散布工程Ｓ０３、加熱炉５０及び搬送装置１０（第３搬送コンベア１３）によって構成される加熱工程Ｓ０４、冷間圧延ロール６０によって構成される冷間圧接工程Ｓ０５、及び巻取り装置７０によって構成される巻取り工程Ｓ０６が、搬送方向Ａに沿って順に配置されており、切断装置２０により生成されたガラスチョップドストランドＳが、これらの分散堆積工程Ｓ０１、水散布工程Ｓ０２、結着剤散布工程Ｓ０３、加熱工程Ｓ０４、冷間圧接工程Ｓ０５、及び巻取り工程Ｓ０６を順に通過していくことにより、シート状のガラスチョップドストランドマットＭは製造される。

次に、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法、及びガラスチョップドストランドマットにおいて、実施例を挙げてさらに詳しく説明する。
なお、以下に示す実施例は、本発明の例示を目的とするものであり、本発明を何ら限定するものではない。

先ず始めに、本発明のサンプルとして、目付が１００ｇ／ｍ^２であるガラスチョップドストランドマットを、前述した製造装置１（図２を参照）によって３種類作製し、実施例１、実施例２、及び実施例３とした。

ここで、実施例１については、水散布工程Ｓ０２において、第１スプレーヘッダ３１ａより散布される水の散布量（水量）を、４．６Ｌ／ｍｉｎに設定し、第２スプレーヘッダ３１ｂ及び第３スプレーヘッダ３１ｃより散布される水の散布量（水量）を、各々２．０Ｌ／ｍｉｎに設定した。
即ち、実施例１については、水散布工程Ｓ０２において、第１スプレーヘッダ３１ａによる水の散布量を、水散布装置３０全体による水の総散布量（総水量）８．６（＝４．６＋２．０＋２．０）Ｌ／ｍｉｎの約５３％となるように設定した。

また、実施例２については、水散布工程Ｓ０２において、第１スプレーヘッダ３１ａ及び第２スプレーヘッダ３１ｂより散布される水の散布量（水量）を、各々２．０Ｌ／ｍｉｎに設定し、第３スプレーヘッダ３１ｃより散布される水の散布量（水量）を、４．９Ｌ／ｍｉｎに設定した。
即ち、実施例２については、水散布工程Ｓ０２において、第３スプレーヘッダ３１ｃによる水の散布量を、水散布装置３０全体による水の総散布量（総水量）８．９（＝２．０＋２．０＋４．９）Ｌ／ｍｉｎの約５５％となるように設定した。

さらに、実施例３については、水散布工程Ｓ０２において、第１スプレーヘッダ３１ａより散布される水の散布量（水量）を、４．６Ｌ／ｍｉｎに設定し、第２スプレーヘッダ３１ｂより散布される水の散布量（水量）を、３．０Ｌ／ｍｉｎに設定し、第３スプレーヘッダ―３１ｃより散布される水の散布量（水量）を、０Ｌ／ｍｉｎに設定した。
即ち、実施例３については、水散布工程Ｓ０２において、第１スプレーヘッダ３１ａによる水の散布量を、水散布装置３０全体による水の総散布量（総水量）７．６（＝４．６＋３.０＋０）Ｌ／ｍｉｎの約６１％となるように設定した。

そして、これらの実施例１、実施例２、及び実施例３については、ガラスチョップドストランド、結着剤、及び水に対する水の質量割合（水分率）が１５質量％となるように分散堆積工程Ｓ０１でのガラス繊維の切断条件、及び結着剤散布工程Ｓ０３での結着剤の散布条件を調整し、そして、加熱工程Ｓ０４において、水散布装置３０によって散布された水が付着するガラスチョップドストランドを乾燥させた。

このようにして作製された実施例１、実施例２、及び実施例３のガラスチョップドストランドマットに対して、結着剤の定着量を判断するべく、日本工業規格（ＪＩＳ Ｒ３４２０（２０１３ ７．３））に従い、強熱減量を各々測定した。
また、これらの実施例１、実施例２、及び実施例３のガラスチョップドストランドマットに対して、当該ガラスチョップドストランドマットの強度を判断するべく、日本工業規格（ＪＩＳ Ｒ３４２０（２０１３） ７．１８）に従い、引張強度を各々測定した。
これら強熱減量及び引張強度についての測定結果を、以下の表１に示す。

表１に示すように、実施例１における強熱減量の測定結果は８．９％であり、実施例２における強熱減量の測定結果は９．１％であり、実施例３における強熱減量の測定結果は９．８％であった。
また、実施例１における引張強度の測定結果は１１１３Ｎ／ｍであり、実施例２における引張強度の測定結果は１１３０Ｎ／ｍであり、実施例３における引張強度の測定結果は１０６９Ｎ／ｍであった。

次に、これらの実施例１、実施例２、及び実施例３の比較サンプルとして、目付が１００ｇ／ｍ^２であるガラスチョップドストランドマットを、製造装置１によって２種類作製し、比較例１、及び比較例２とした。

ここで、比較例１については、水散布工程Ｓ０２において、第１スプレーヘッダ３１ａ、第２スプレーヘッダ３１ｂ、及び第３スプレーヘッダ３１ｃより散布される水の散布量（水量）を、各々３．０Ｌ／ｍｉｎに設定した。

また、比較例２については、水散布工程Ｓ０２において、第１スプレーヘッダ３１ａ、第２スプレーヘッダ３１ｂ、及び第３スプレーヘッダ３１ｃより散布される水の散布量（水量）を、各々２．０Ｌ／ｍｉｎに設定した。

このように、比較例１、及び比較例２については、水散布工程Ｓ０２において、これら複数のスプレーヘッダ３１ａ・３１ｂ・３１ｃによる水の散布量を、各々同等に設定することとした。
なお、比較例１における、水散布装置３０全体による水の総散布量（総水量）は、９．０（＝３．０＋３．０＋３．０）Ｌ／ｍｉｎである。
また、比較例２における、水散布装置３０全体による水の総散布量（総水量）は、６．０（＝２．０＋２．０＋２．０）Ｌ／ｍｉｎである。

そして、比較例１については、ガラスチョップドストランド、結着剤、及び水に対する水の水分率が１５質量％となるように、分散堆積工程Ｓ０１でのガラス繊維の切断条件、及び結着剤散布工程Ｓ０３での結着剤の散布条件を調整し、そして、加熱工程Ｓ０４において、水散布装置３０によって散布された水が付着するガラスチョップドストランドを乾燥させた。
また、比較例２については、ガラスチョップドストランド、結着剤、及び水に対する水の水分率が５質量％となるように、加熱工程Ｓ０４において、水散布装置３０によって散布された水が付着するガラスチョップドストランドを乾燥させた。

このようにして作製された比較例１、及び比較例２のガラスチョップドストランドマットに対して、上記の実施例１、実施例２、及び実施例３と同様に、強熱減量及び引張強度を各々測定した。
これら強熱減量及び引張強度についての測定結果を、以下の表２に示す。

表２に示すように、比較例１における強熱減量の測定結果は８．３％であり、比較例２における強熱減量の測定結果は６．２％であった。
また、比較例１における引張強度の測定結果は９６６Ｎ／ｍであり、比較例２における引張強度の測定結果は６３３Ｎ／ｍであった。

上記の測定結果において、実施例１、実施例２、及び実施例３については、何れも引張強度の測定値が１０００Ｎ／ｍを超える値となっており、最終製品であるガラスチョップドストランドマットが、十分な引張強度を有することを確認できた。
また、実施例１、実施例２、及び実施例３については、何れも強熱減量の測定値が８．５％を超える値となっており、結着剤散布工程Ｓ０３において、十分な量の結着剤がガラスチョップドストランドに固着していることを確認できた。

一方、上記の測定結果において、比較例１、及び比較例２については、何れも引張強度の測定値が１０００Ｎ／ｍ未満の値となっており、最終製品であるガラスチョップドストランドマットが、十分な引張強度を有していないことを確認できた。
また、比較例１、及び比較例２については、何れも強熱減量の測定値が８．５％未満の値となっており、結着剤散布工程Ｓ０３において、十分な量の結着剤がガラスチョップドストランドに固着されていないことを確認できた。

これらのことから、実施例１、実施例２、及び実施例３によって示されるように、水散布工程Ｓ０２において、複数のスプレーヘッダから散布される水の散布量が同じ量とならないように、夫々のスプレーヘッダによる水の散布量を調整することにより、ガラスチョップドストランドに対して十分な量の結着剤を固着させ、最終製品であるガラスチョップドストランドマットに十分な引張強度を保証することが可能であることが明らかであり、本発明の有効性を確認することができた。

以上、本発明を具現化する一実施形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、及び範囲内の全ての変更を含む。

３１ スプレーヘッダ
３１ａ 第１スプレーヘッダ
３１ｂ 第２スプレーヘッダ
３１ｃ 第３スプレーヘッダ
Ｆ ガラス繊維
Ｍ ガラスチョップドストランドマット
Ｐ 結着剤
Ｓ ガラスチョップドストランド
Ｓ０２ 水散布工程
Ｓ０３ 結着剤散布工程
Ｓ０４ 加熱工程
Ｗ 水

Claims (5)

1. 切断し堆積された複数のガラス繊維からなるガラスチョップドストランドを、一方向に搬送しながらシート状に成形してなるガラスチョップドストランドマットの製造方法であって、
   前記ガラスチョップドストランドに水を散布する水散布工程と、
   前記水散布工程によって水が付着した前記ガラスチョップドストランドに、熱可塑性樹脂材からなる結着剤を散布する結着剤散布工程とを備え、
   前記水散布工程においては、
   スプレーヘッダによって、前記ガラスチョップドストランドに対して水を散布し、
   前記スプレーヘッダは、
   前記ガラスチョップドストランドの搬送方向に沿って複数本配置され、
   前記複数本のスプレーヘッダから散布される水について、
   少なくとも１つの前記スプレーヘッダから散布される水の散布量が、他の前記スプレーヘッダから散布される水の散布量と異なるように、夫々の前記スプレーヘッダの水の散布量が調整される、
   ことを特徴とするガラスチョップドストランドマットの製造方法。
2. 前記スプレーヘッダは、
   前記ガラスチョップドストランドの搬送方向との平面視直交方向に延び、
   前記スプレーヘッダの延伸方向に沿って、前記水を噴出する複数のノズルを有する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。
3. 前記複数本のスプレーヘッダの内の何れか一つのスプレーヘッダによる水の散布量は、
   前記複数本のスプレーヘッダによる水の総散布量の５０％以上１００％未満である、
   ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。
4. 前記水散布工程において、
   前記ガラスチョップドストランドに対する質量の比が５～２０ｗｔ％の水を、前記ガラスチョップドストランドに付着させる、
   ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。
5. 前記結着剤散布工程の終了後、結着剤が付着したガラスチョップドストランドを加熱処理し、当該結着剤を溶融する加熱工程をさらに備え、
   前記加熱工程において、
   最終製品であるガラスチョップドストランドマットの水分率が、０～１．０％となるように、前記ガラスチョップドストランドを乾燥させる、
   ことを特徴とする、請求項１～請求項４の何れか一項に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。
   

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