JP4123940B2 - ガラスクロスの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスクロスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラスクロスは、プリント配線基板等を構成する補強材として使用されている。プリント配線基板は電子機器等に用いられているが、電子機器等は近年の技術の高度化に伴い小型化、高機能化が目指されている。そのため、プリント配線基板用のガラスクロスも平滑性、薄物化が要求されている。
【０００３】
ガラスクロスの薄物化のために無撚り硝子繊維ストランドを開繊処理し製織する方法がある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３２４３４０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、原糸に無撚りのガラスヤーンを用いてもガラスクロスの製造工程において以下のような問題点が生じていた。
【０００６】
ガラスクロスの製造においては、まず紡糸工程では巻取りチューブにガラスヤーンが巻き取られたガラスケーキから引き出されたものや更に工業的に加撚したガラスヤーンを経糸及び緯糸として用いる。そして、ガラスクロスの製織工程では緯糸用のガラスヤーンは、織機上でガラスクロスの幅に相当する長さに測長される。一般的にこの測長はガラスケーキから引き出されたガラスヤーンを測長ドラムに複数回巻くことで行われている。ところが、測長ドラムにガラスヤーンを巻いて引き出すと、引き出す際にガラスヤーンが測長ドラムの外周を１周することでガラスヤーンが１回捩れることがある。ここで、「捩れ」とは、ガラス繊維フィラメントを束ねたものに更に工業的に加撚した場合の撚りではなく、そのような工業的な加撚が施されていない無撚りのガラスヤーンに、例えば測長ドラムから引き出すときやガラスケーキから引き出すとき等に自然に発生する撚りを意味する。
【０００７】
従って、原糸に無撚りのガラスヤーンを用いても上述したように測長されたガラスヤーンには捩れが生じる場合があった。そして、そのように捩れが生じているとその部分でガラスクロスの厚さが増していた。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラスクロスを構成するガラスヤーンに捩れが生じていないガラスクロスを製造する方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るガラスクロスの製造方法は、測長ドラムで測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製造する方法であって、ガラスケーキを回転体上にガラスケーキの巻回軸が回転体の回転軸と平行になるように置き、ガラスケーキから略巻回軸方向にガラスヤーンを引き出し、ガラスヤーンを測長ドラムに巻きつけて測長して、当該測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織し、測長ドラムにガラスヤーンを巻きつける際には、測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときに生じる捩れの方向が、ガラスケーキから引き出されることでガラスヤーンに生じる捩れの方向と反対の方向になるようにガラスケーキから引き出されたガラスヤーンを測長ドラムに巻きつけ、測長ドラムに巻きつけるべきガラスヤーンが、測長ドラムで決まっており測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときの捩れ量と同じ捩れ量を有するように、ガラスケーキからの引き出し量に応じて生じるガラスヤーンの捩れの変化に対応して回転体の回転速度を制御することを特徴とする。
【００１０】
上記製造方法によれば、ガラスケーキから略巻回軸方向にガラスヤーンを引き出すことで生じる捩れと反対の捩れが生じるように測長ドラムにガラスヤーンを巻きつける。この際、測長ドラムに巻きつけることでキャンセルされる捩れが測長ドラムに巻きつけるべきガラスヤーンに生じているように、ガラスケーキからの引き出し量に応じて生じるガラスヤーンの捩れの変化に対応して回転体の回転速度を制御している。そのため、測長されたガラスヤーンの捩れは解消しており、その捩れが解消したガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織することができる。
【００１１】
また、上記本発明に係るガラスクロスの製造方法において、ガラスヤーンをガラスケーキの内側から引き出し、回転体の回転速度を、ガラスヤーンの引き出し量に応じて増加するように制御することが好適である。
【００１２】
ガラスヤーンをガラスケーキの内側から引き出せば、ガラスケーキの内径は引き出し量に応じて長くなる。そのため引き出されたガラスヤーンに生じる引き出し長さあたりの捩れは小さくなる。一方、そのようなガラスヤーンの引き出し量に応じて生ずるガラスヤーンの捩れの変化に対応して回転体の回転速度を増加させている。従って、測長ドラムに巻きつけるべきガラスヤーンには測長ドラムでキャンセルされる捩れが生じている。
【００１３】
また、本発明に係るガラスクロスの製造方法は、測長ドラムで測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製造する方法であって、ガラスケーキを回転体上にガラスケーキの巻回軸が回転体の回転軸と平行になるように置き、ガラスケーキから略巻回軸方向にガラスヤーンを引き出し、ガラスケーキにおけるガラスヤーンの引き出し位置の回転方向と反対方向に回転体を回転させ、ガラスヤーンの引き出しに応じて生じるガラスヤーンの捩れの変化に対応して当該捩れをキャンセルするように回転体の回転速度を制御し、回転体の回転速度の制御により捩れがキャンセルされたガラスヤーンを第１ドラムに巻きつけ、第１ドラムからガラスヤーンを引き出して測長ドラムに巻きつけて測長し、当該測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織し、測長ドラムにガラスヤーンを巻きつける際には、測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときの捩れの方向が、第１ドラムからガラスケーキが引き出されることでガラスヤーンに生じる捩れの方向と反対の方向になるように第１ドラムから引き出されたガラスヤーンを測長ドラムに巻きつける、ことを特徴とする。
【００１４】
このような製造方法によれば、第１ドラムに巻きつけるべきガラスヤーンは捩れが生じていない状態である。従って、第１ドラムに巻きつけられ更にガラスヤーンが引き出された場合、そのガラスヤーンには第１ドラムに巻きつけられたことに起因する捩れが生じている。そして、そのガラスヤーンを第１ドラムにより生じた捩れと反対の捩れが生じように測長ドラムに巻きつけるので、測長ドラムから引き出されたガラスヤーンの捩れはキャンセルされる。
【００１５】
なお、上記のように第１ドラムと測長ドラムとを用いるガラスクロスの製造方法において、ガラスヤーンをガラスケーキの内側から引き出した場合には、回転体の回転速度を、ガラスヤーンの引き出し量に応じて減速するように制御すれば良い。
【００１６】
更に、本発明に係るガラスクロスの製造方法は、測長ドラムにより測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製造する方法であって、ガラスケーキを回転させ、そのガラスケーキの外側から外周方向にガラスヤーンを引き出して第２ドラムに巻きつけ、第２ドラムに巻きつけられているガラスヤーンを引き出して測長ドラムに巻きつけて測長し、測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織し、測長ドラムにガラスヤーンを巻きつける際には、測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときの捩れの方向が、第２ドラムから引き出されることでガラスヤーンに生じる捩れの方向と反対の方向になるように第２ドラムから引き出されたガラスヤーンを測長ドラムに巻きつける、ことを特徴とする。
【００１７】
上記方法によれば、ガラスケーキの外側からガラスヤーンを外周方向に引き出しているので、ガラスヤーンを引き出した時点でガラスヤーンに捩れは生じない。また、測長ドラムには第２ドラムで生じた捩れと反対の捩れが生じるように巻きつける。従って、第２ドラムに起因するガラスヤーンの捩れは、測長ドラムに巻きつけて引き出すことでキャンセルされる。即ち、測長ドラムから引き出されたガラスヤーンは捩れが生じていない状態である。従って、そのような捩れが生じていないガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織することができる。
【００１８】
更にまた、本発明に係るガラスクロス製造方法は、上記の製造方法で製織されたガラスクロスに開繊処理を施すことを特徴とする。
【００１９】
このように緯糸の捩れを極力少なくしたガラスクロスに開繊処理を施すことで捩れによるガラス繊維フィラメント同士の拘束が無いので、ガラス繊維フィラメントがスムーズに移動する為に開繊処理し易くなる。また、ガラスヤーンの捩れ部と捩れ無し部との差が無いのでガラスクロス全体が均一に開繊し、その結果としてガラスクロスを薄くすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１〜図４は、本実施形態におけるプリント基板用のガラスクロスの製造方法を説明した図である。
【００２２】
本実施形態では、ガラスクロスの経糸及び緯糸として無撚りのガラスヤーン 、または緯糸のみを無撚りのガラスヤーン(以下、単に「ヤーン」という)１０を用いる。通常、ガラスクロスを構成するヤーンはガラス繊維フィラメントに集束剤を塗布し、束ねたものを工業的に加撚し使用している。これに対して、本実施形態で用いる上記の無撚りのヤーン１０とは、加撚されていない状態のヤーンを意味する。また、経糸用及び緯糸用のヤーン１０としては、それらを構成しているガラス繊維フィラメントが共に異型断面繊維又は円形断面繊維であっても良いし、経糸用及び緯糸用のヤーン１０のうちの一方が異型断面繊維で構成され他方が円形断面繊維で構成されていても良い。
【００２３】
図１に示すようにガラスクロスは、基本的に紡糸工程Ｓ１０、整経工程Ｓ１２、製織工程Ｓ１４、開繊処理工程Ｓ１６、脱油工程Ｓ１８及び表面処理工程Ｓ２０を経て製造される。以下、各工程について説明する。
【００２４】
紡糸工程Ｓ１０では、巻取りチューブに無撚りのヤーン１０を巻取り、ガラスケーキ（以下、単に「ケーキ」という）１２を形成する。
【００２５】
整経工程Ｓ１２では、ケーキ１２からヤーン１０を捩れが生じないように引き出して整経する。
【００２６】
ケーキ１２からヤーン１０を捩れが生じないように引き出すには、例えば、図２のようにケーキ１２の外側から外周方向に引き出せば良い。本実施形態では、このようにケーキ１２の外側からその外周方向にヤーン１０を引き出す方式をクリール方式という。
【００２７】
製織工程Ｓ１４では、ケーキ１２の内側からほぼ巻回軸αの方向にヤーン１０を引き出し、図３に示す径Ｄ0の測長ドラム１４にヤーン１０を複数回巻き付けガラスクロスの幅の長さに相当する長さを測る。尚、ケーキ１２からヤーン１０をほぼ巻回軸αの方向に引き出すことをプル方式という。そして、その測長したヤーン１０を緯糸とし、整経工程Ｓ１２で整経されているヤーン１０を経糸としてエアージェット織機、レピア織機などで製織する。織り方は、特に限定する必要はなく平織、朱子織り、綾織り、ななこ織りなどを用いれば良い。
【００２８】
ところで、測長ドラム１４にヤーン１０を巻きつけると、測長ドラム１４からヤーン１０を引き出す際にヤーン１０が測長ドラム１４の外周を１周する毎にヤーン１０が１回捩れる。径Ｄ（ｍｍ）のドラム等の筒状体に巻かれてその略中心軸方向に引き出されるときに発生する捩れの程度を、２５（ｍｍ）あたりに対して２５／（π・Ｄ）と表し、以下捩れ指数と呼ぶこととする。
【００２９】
薄物のガラスクロスを製造する場合には測長ドラム１４から引き出されたヤーン１０の捩れの回数は３回／１２００ｍｍ以下（捩れ指数：０．０６以下）であることが必要であり、１回／１２００ｍｍ以下（捩れ指数：０．０２以下）が好ましく、０．５回／１２００ｍｍ以下（捩れ指数：０．０１以下)であることが更に好ましい。
【００３０】
本実施形態では、上記測長ドラム１４から引き出したヤーン１０に捩れが生じないように測長している。図３を用いて本実施形態における測長方法を説明する。
【００３１】
まず、図３に示すようにケーキ１２をターンテーブル等の回転体１６の上にケーキ１２の巻回軸αが回転体１６の回転軸βとほぼ一致するように置く。また、回転体１６は図示しない制御装置に接続されており、回転速度が制御されるようになっている。
【００３２】
次に、ケーキ１２の内側からヤーン１０をプル方式で引き出す。このようにプル方式でヤーン１０を引き出すと、ヤーン１０の引き出し位置Ｐは、ヤーン１０が引き出されるにつれてケーキ１０の内周に沿って回転する。そのため、ヤーン１０に捩れが生じる。この捩れの方向はケーキ１２の置き方に依存するが、本実施形態では引き出されたヤーン１０に右まわりの捩れが生じる、即ち引き出し位置Ｐは図３の矢印Ａの方向に回転するものとする。このような右まわりの捩れをＳ型の捩れという。また、Ｓ型の捩れと反対の捩れ、即ちヤーン１０の左まわりの捩れをＺ型の捩れという。
【００３３】
そして、ケーキ１２から引き出されたヤーン１０を、測長ドラム１４にＺ型の捩れが生じるように巻きつける。
【００３４】
上述したようにケーキ１２からヤーン１０を引き出す場合に、ヤーン１０にＳ型の捩れが生じるように、即ちヤーン１０が解除されていく方向（図３の矢印Ａ）と同方向に回転体１６を回転させる。また、回転体１６の回転速度を、測長ドラム１４に巻きつけるべきヤーン１０に、その測長ドラム１４でキャンセルされる量の捩れ、即ち測長ドラム１４で生じるＺ型の捩れの捩れ指数と同指数であるＳ型の捩れが常にヤーン１０に発生しているように増加させる。このように回転速度を増加させる理由を次に説明する。尚、以下の説明では、測長ドラム１４の径Ｄ0を１５０ｍｍとする。また、ヤーン１０を引き出す前のケーキ１２の内径Ｄ1を１５０ｍｍとし、ケーキ１２の外径Ｄ2を３００ｍｍとする。
【００３５】
ヤーン１０の引き出し始めでは、内径Ｄ1が１５０ｍｍであることから、ヤーン１０に生じる捩れの捩れ指数Ｓ1は、０．０５３である。また、ケーキ１２の外径Ｄ2は３００ｍｍであることから、引き出し位置Ｐが外径Ｄ2を１周する場合に対する捩れ指数Ｓ2は、０．０２７である。
【００３６】
即ち、仮にケーキ１２を固定台の上に置いていた場合に、ケーキ１２からヤーン１０を引き出すと、ヤーン１０が引き出されるにつれてヤーン１０に生じるＳ型の捩れの捩れ指数は、０．０５３から０．０２７に減少する。
【００３７】
一方、測長ドラム１４の径Ｄ0は１５０ｍｍであることから、測長ドラム１４による捩れの捩れ指数Ｚは０．０５３である。
【００３８】
従って、測長ドラム１４に巻きつけるべきヤーン１０に、上記捩れ指数Ｚと同じ捩れ指数０．０５３であるＳ型の捩れを生じさせるためには、ヤーン１０の捩れ指数の減少分（Ｓ1−Ｓ2）を回転体１６の回転で補う必要がある。そして、捩れ指数の減少分を補うために回転体１６の回転速度を増加させなければならない。
【００３９】
ヤーン１０が引き出されるにつれて回転体１６の回転速度を上記のように制御することでケーキ１２から引き出されたヤーン１０には捩れ指数０．０５３のＳ型の捩れが常に生じている。一方、測長ドラム１４の径Ｄ0は１５０ｍｍであって、ヤーン１０は測長ドラム１４にＺ型の捩れが生じるように巻かれる。そして、Ｓ型の捩れとＺ型の捩れとは上述したように反対方向の捩れである。
【００４０】
従って、測長ドラム１４から引き出されるヤーン１０は捩れがキャンセルされた無撚りのヤーン１０である。この無撚りのヤーン１０を緯糸用のヤーン１０としてガラスクロスが製織される。
【００４１】
開繊処理工程Ｓ１６では、製織工程Ｓ１４で製織されたガラスクロスを開繊処理する。開繊処理方法としては、ガラスクロスを超音波振動させた水中内で開繊させる超音波法、ガラスクロスを温水中で上下回転筒体によりプレスして開繊させる回転筒体による押圧法、ガラスクロスに柱状流高圧水を噴きつけて開繊させる柱状流高圧水噴射開繊法、バイブロウオッシャー法、稜線法などを適用すれば良い。
【００４２】
脱油工程Ｓ１８では、上記のように開繊処理工程Ｓ１６を経たガラスクロスを脱油処理する。ここで、脱油処理とは、ヤーン１０を構成しているガラス繊維フィラメントに付着している集束剤等を除去することであり、例えばガラスクロスを加熱炉等で熱処理することである。
【００４３】
そして、脱油されたガラスクロスに表面処理工程Ｓ２０において、カップリング剤をガラスクロスに含浸させてプリント配線基板用のガラスクロスとする。
【００４４】
従来、ケーキ１２は、固定されておりケーキ１２からプル方式で引き出されたヤーン１０は、測長ドラム１４にＺ型の捩れが生じるように巻きつけられていた。このようにすると、測長されたヤーン１０の捩れは、ケーキ１２の内径Ｄ1が測長ドラム１４の径Ｄ0と同じ場合には解消されるが、ケーキ１２の内径Ｄ1はヤーン１０が引き出されるにつれて大きくなることから、全ての捩れは解消できなかった。
【００４５】
これに対して、本実施形態ではケーキ１２を回転体１６上に置いている。そして、ケーキ１２の内径Ｄ1の増加に伴い、測長ドラム１４に巻きつけるべきヤーン１０に測長ドラム１４の捩れ指数と同じ捩れ指数のＳ型の捩れが常に生じているように回転体１６をその回転速度を制御しながら回転させる。従って、ヤーン１０が測長ドラム１４で測長されると、測長ドラム１４に巻かれる前に生じていた捩れは測長ドラム１４からヤーン１０を引き出すときにキャンセルされる。即ち、測長された緯糸用のヤーン１０はケーキ１２を構成しているヤーン１０と同様の無撚りである。このようなヤーン１０を用いてガラスクロスを製織すれば測長による捩れが生じないことから、ヤーン１０の捩れによるガラス繊維フィラメント同士の拘束が無い為に、ガラスクロスを開繊処理した時にガラス繊維フィラメント単位まで均一に開繊でき、その結果ガラスクロスの厚みを薄くすることができる。
【００４６】
また、本実施形態におけるガラスクロスの製造方法では、製織工程Ｓ１４の後に開繊処理工程Ｓ１６がある。例えば製織する前にヤーン１０に開繊処理を施すと、製織する場合に、その開繊されているガラス繊維フィラメントが再度集束する恐れがあった。しかしながら、本実施形態では上述のように製織した後に開繊処理を施しているので開繊を効果的且つ確実に行え、工業生産上も効率が良い。
【００４７】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第２の実施形態も第１の実施形態と同様に図１の製造工程に従ってガラスクロスが製造される。ただし、製織工程Ｓ１４において、測長されたヤーン１０に捩れが発生しないように測長する手法が第１の実施形態と異なる。図４を参照して本実施形態におけるヤーン１０の測長方法を説明する。
【００４８】
第１の実施形態の場合と同様に、ケーキ１２を回転体１６の上にケーキ１２の巻回軸αが回転体１６の回転軸βとほぼ一致するように置く。図４のケーキ１２のヤーン１０を引き出す前の内径Ｄ1及び外径Ｄ2は第１の実施形態と同様に例えば１５０ｍｍ、３００ｍｍとする。
【００４９】
ケーキ１２の内側からヤーン１０をプル方式で引き出す。ここで、ヤーン１０の引き出しにより生じるＳ型の捩れがキャンセルされるように回転体１６を回転させながらヤーン１０を引き出す。回転体１６はケーキ１２から引き出すことから生じるヤーン１０の捩れをキャンセルするように次のように制御している。
【００５０】
ケーキ１２からプル方式で引き出されるヤーン１０に捩れが生じるのは、引き出される際にヤーン１０の引き出し位置がケーキ１２の内周に沿ってキャンセルされている場合、ヤーン１０の引き出し位置はケーキ１２の周方向に回転しない。ただし、ヤーン１０は引き出されるにつれて内径Ｄ1が増加するためヤーン１０の引き出し位置はケーキ１２の径方向に移動する。従って、回転体１６は、ヤーン１０の引き出し位置がケーキ１２の周方向に移動せずに径方向に移動するように制御する。
【００５１】
より具体的には、回転体１６の回転方向は、Ｓ型の捩れを解消するためにヤーン１０にＺ型の捩れが生じる方向、即ち、図４においてケーキ１２におけるヤーン１０の引き出し位置Ｐの回転方向（矢印Ａの方向）と反対方向（矢印Ｂの方向）に回転させる。ところで、仮にケーキ１２を固定台の上に置いてケーキ１２からヤーン１０を引き出す場合を考えると、ケーキ１２からヤーン１０を引き出せば、ヤーン１０に生じるＳ型の捩れはケーキ１２の内径Ｄ1から外径であるＤ2に変化し、捩れ指数はＳ1からＳ2、即ち０．０５３から０．０２７に減少する。従って、回転体１６の回転速度は、そのような捩れ指数の減少に対応させて減速させるように制御する。
【００５２】
上記回転体１６の回転により捩れが解消されたヤーン１０を、図４に示すように測長ドラム１４の径Ｄ0とほぼ同じ径Ｄ0を有する第１ドラム１８に巻きつける。第１ドラム１８には、第１ドラム１８から引き出される場合にヤーン１０にＳ型の捩れが生じるようにヤーン１０を巻きつける。
【００５３】
そして、その第１ドラム１８から当該ヤーン１０を引き出して測長ドラム１４にＳ型の捩れと反対の捩れであるＺ型の捩れが生じるように巻きつける。
【００５４】
第１ドラム１８の径Ｄ0と測長ドラム１４の径Ｄ0とは同一であり且つ第１ドラム１８と測長ドラム１４とから引き出されて生じる捩れの方向は互いに逆である。従って、第１ドラム１８から引き出されることで生じた捩れは測長ドラム１４から引き出される際に解消される。従って、測長されたヤーン１０は、捩れが生じていない無撚りのヤーン１０である。
【００５５】
このような無撚りのヤーン１０を緯糸に用いてガラスクロスを製織する。
【００５６】
上記のようにして製織されたガラスクロスに対して第１の実施形態と同様に開繊処理、脱油処理及び表面処理を行い、プリント配線基板用のガラスクロスとする。
【００５７】
本実施形態では、回転体１６を回転させることでヤーン１０が周方向に回転しないで引き出されるようになっている。そのため、ヤーン１０が捩れているか否かを容易に判断することができる。また、測長ドラム１４で測長されたヤーン１０に捩れが生じていないことの作用・効果は第１の実施形態の場合と同様である。更に、製織した後に開繊処理を施すことの作用・効果も第１の実施形態の場合と同様である。
【００５８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。第３の実施形態も第１の実施形態と同様に図１の製造工程に従ってガラスクロスが製造される。ただし、製織工程Ｓ１４において、測長に伴うヤーン１０の捩れを解消する手法が第１の実施形態と異なる。
【００５９】
第３の実施形態における製織工程Ｓ１４では、図５のようにして測長する。
【００６０】
まず、図６に示すようにケーキ１２からヤーン１０をクリール方式で引き出す。そして、測長ドラム１４とほぼ同じ径Ｄ0を有する第２ドラム２０にＳ型の捩れが生じように巻きつける。
【００６１】
次に、第２ドラム２０から引き出したヤーン１０を測長ドラム１４にＺ型の捩れが生じるように、即ち第２ドラム２０に巻きつけた方向と反対方向に巻きつける。
【００６２】
上述のように、ケーキ１２からクリール方式でヤーン１０を引き出すと、第２ドラム２０に巻かれるべきヤーン１０には捩れが生じていない。一方、第２ドラム２０にはＳ型の捩れが生じるように巻かれているので、第２ドラム２０からその中心軸方向に引き出されたヤーン１０にはＳ型の捩れが生じる。他方、測長ドラム１４には、Ｚ型の捩れが生じるように巻かれている。上述したように測長ドラム１４と第２ドラム２０との径はほぼ等しいことから、第２ドラム２０による捩れの捩れ指数と測長ドラム１４による捩れの捩れ指数とは同じである。従って、測長ドラム１４に巻かれるべきヤーン１０に生じていた捩れは、測長ドラム１４から引き出される際にキャンセルされる。そのため、測長されたヤーン１０は、捩れが生じていないヤーン１０である。
【００６３】
そして、その測長されたヤーン１０を緯糸として用い、整経工程Ｓ１２で整経されたヤーン１０を経糸としてガラスクロスを製織する。
【００６４】
上記のようにして製織されたガラスクロスを第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に開繊処理、脱油処理及び表面処理を行い、プリント配線基板用のガラスクロスとする。
【００６５】
本実施形態では、測長ドラム１４の他に第２ドラム２０を準備するだけで容易に測長されたヤーン１０の捩れを解消することができる。また、測長ドラム１４で測長されたヤーン１０に捩れが生じていないことの作用・効果は第１の実施形態の場合と同様である。更に、製織した後に開繊処理を施すことの作用・効果も第１の実施形態の場合と同様である。
【００６６】
上記第１の実施形態〜第３の実施形態では、測長ドラムにはＺ型の捩れが生じるように巻きつけるようにしているが、特にその方向に限定する必要はない。第１の実施形態では、ケーキから引き出されて生じる捩れの方向と反対方向の捩れが生じるように巻きつければよく、第２の実施形態及び第３の実施形態では第２ドラムに巻きつけた方向と反対方向に巻きつければよい。
【００６７】
更に、第１の実施形態では、回転体をケーキから引き出されるヤーンにＳ型の捩れが生じる方向に回転させており、第２の実施形態では、ヤーンにＺ型の捩れが生じる方向に回転させているが、これらに限定する必要は無い。第１の実施形態では、ケーキから引き出されたヤーンの捩れが増す方向に回転させ、第２の実施形態では、引き出されたヤーンの捩れが解消する方向に回転させればよい。
【００６８】
また、上記第１〜第３の実施形態では、異型断面繊維で構成されたヤーンまたは円形断面繊維のヤーンを用いても良い。
【００６９】
更に、第２の実施形態における第１ドラム及び第３の実施形態における第２ドラムの径は測長ドラムの径とほぼ同じとしているが、それらの径は、測長されたガラスヤーンの捩れが、少なくとも３回／１２００ｍｍ以下（捩れ指数：０．０６以下）を満たしていればよい。
【００７０】
また、上記第１〜第３の実施形態では、経糸、緯糸共に無撚りヤーン１０を用いているが、経糸については通常、クリール方式でヤーン１０を引き出して整経しているため、上記実施形態に示すような方式を用いなくてもヤーン１０を引き出す際に捩れが発生することはない。また、本発明の実施形態の様に経糸、緯糸共に無撚りヤーン１０を使用する事で絶大な効果を発揮するが、経糸は通常の加撚ヤーンを使用し、緯糸のみを無撚りヤーン１０で実施しても効果は得られる。
【００７１】
また、ガラスクロスの厚さとしては、１００μｍ以下のガラスクロスを製造しているが必ずしも１００μｍ以下に限る必要はない。上記実施形態ではガラスクロスの厚さが薄くなるほど効果的であり、３０μｍ以下のガラスクロスを製造することもできる。
【００７２】
更に、上記第１〜第３の実施形態では、開繊処理工程Ｓ１６を製織工程Ｓ１４と脱油工程Ｓ１４との間に導入しているが、製織工程Ｓ１４の後に導入されていれば良く、ガラスクロスの要求特性により、脱油工程Ｓ１８の後、あるいは表面処理工程Ｓ２０の後などに導入することができる。
【００７３】
更にまた、第１〜第３の実施形態では、測長ドラム１４を円筒状としているがこれに限定されない。例えば、測長ドラムからヤーンを引き出す方向に向けて細くなっているテーパ状の測長ドラム２２としても良い。この場合、第２の実施形態の第１ドラム及び第３の実施形態の第２ドラムもそのテーパ状の測長ドラムと同形とする。テーパの形状は、ヤーン１０の巻き付け位置による捩れ指数の差を無視できる程度が望ましい。ここで、捩れ指数の差が無視できる程度とは、テーパ状の測長ドラム２２を用いて第１の実施形態のように測長する場合を例に説明すると、測長ドラム２２においてより太い方の端部側の直径で決まる捩れ指数に対して回転体１６を制御した場合でも測長されたヤーン１０の捩れが、３回／１２００ｍｍ以下となる程度である。
【００７４】
上記のように測長ドラム、第１ドラム及び第２ドラムをテーパ状とすることでヤーン１０をよりスムーズに引き出すことが可能である。
【００７５】
尚、図６に、第２の実施形態についてテーパ状の測長ドラム２２及び第１ドラム２４を用いた場合にヤーン１０を測長する手法を示す工程図を示す。測長ドラム２２及び第１ドラム２４を用いる場合には、図６に示すようにそれらの向きを同じ方向にして配置する。これは第３の実施形態の場合も同様である。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、測長ドラムで測長されたガラスヤーンに捩れが生じていないため、製織されたガラスクロスを構成しているガラスヤーンには捩れが生じていない。従って、ガラスクロスを構成しているガラスヤーンの捩れに起因する厚みの増加が生じない。そのため、ガラスクロスを薄くすることができる。
【００７７】
また、上記のように捩れの解消したガラスヤーンを用いて製織されたガラスクロスに開繊処理を施すので、ガラス繊維フィラメント単位まで均一に開繊でき、ガラスクロスを更に薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したガラスクロスの製造方法の一実施形態を示す工程表である。
【図２】ケーキからヤーンを引き出す一手法を示す図である。
【図３】測長ドラムから引き出されたヤーンに捩れが生じていない状態とする１手法を示す図である。
【図４】測長ドラムから引き出されたヤーンに捩れが生じていない状態とする他の手法を示す図である。
【図５】測長ドラムから引き出されたヤーンに捩れが生じていない状態とする更に他の手法を示す図である。
【図６】第２の実施形態においてテーパ状の測長ドラム及び第１ドラムを使用して測長する場合の工程図である。
【符号の説明】
１０…ガラスヤーン、１２…ガラスケーキ、１４…測長ドラム、１６…回転体、１８…第１ドラム、２０…第２ドラム、２２…テーパ状の測長ドラム、２４…テーパ状の第１ドラム。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスクロスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラスクロスは、プリント配線基板等を構成する補強材として使用されている。プリント配線基板は電子機器等に用いられているが、電子機器等は近年の技術の高度化に伴い小型化、高機能化が目指されている。そのため、プリント配線基板用のガラスクロスも平滑性、薄物化が要求されている。
【０００３】
ガラスクロスの薄物化のために無撚り硝子繊維ストランドを開繊処理し製織する方法がある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３２４３４０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、原糸に無撚りのガラスヤーンを用いてもガラスクロスの製造工程において以下のような問題点が生じていた。
【０００６】
ガラスクロスの製造においては、まず紡糸工程では巻取りチューブにガラスヤーンが巻き取られたガラスケーキから引き出されたものや更に工業的に加撚したガラスヤーンを経糸及び緯糸として用いる。そして、ガラスクロスの製織工程では緯糸用のガラスヤーンは、織機上でガラスクロスの幅に相当する長さに測長される。一般的にこの測長はガラスケーキから引き出されたガラスヤーンを測長ドラムに複数回巻くことで行われている。ところが、測長ドラムにガラスヤーンを巻いて引き出すと、引き出す際にガラスヤーンが測長ドラムの外周を１周することでガラスヤーンが１回捩れることがある。ここで、「捩れ」とは、ガラス繊維フィラメントを束ねたものに更に工業的に加撚した場合の撚りではなく、そのような工業的な加撚が施されていない無撚りのガラスヤーンに、例えば測長ドラムから引き出すときやガラスケーキから引き出すとき等に自然に発生する撚りを意味する。
【０００７】
従って、原糸に無撚りのガラスヤーンを用いても上述したように測長されたガラスヤーンには捩れが生じる場合があった。そして、そのように捩れが生じているとその部分でガラスクロスの厚さが増していた。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラスクロスを構成するガラスヤーンに捩れが生じていないガラスクロスを製造する方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るガラスクロスの製造方法は、測長ドラムで測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製造する方法であって、ガラスケーキを回転体上にガラスケーキの巻回軸が回転体の回転軸と平行になるように置き、ガラスケーキから略巻回軸方向にガラスヤーンを引き出し、ガラスヤーンを測長ドラムに巻きつけて測長して、当該測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織し、測長ドラムにガラスヤーンを巻きつける際には、測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときに生じる捩れの方向が、ガラスケーキから引き出されることでガラスヤーンに生じる捩れの方向と反対の方向になるようにガラスケーキから引き出されたガラスヤーンを測長ドラムに巻きつけ、測長ドラムに巻きつけるべきガラスヤーンが、測長ドラムで決まっており測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときの捩れ量と同じ捩れ量を有するように、ガラスケーキからの引き出し量に応じて生じるガラスヤーンの捩れの変化に対応して回転体の回転速度を制御することを特徴とする。
【００１０】
上記製造方法によれば、ガラスケーキから略巻回軸方向にガラスヤーンを引き出すことで生じる捩れと反対の捩れが生じるように測長ドラムにガラスヤーンを巻きつける。この際、測長ドラムに巻きつけることでキャンセルされる捩れが測長ドラムに巻きつけるべきガラスヤーンに生じているように、ガラスケーキからの引き出し量に応じて生じるガラスヤーンの捩れの変化に対応して回転体の回転速度を制御している。そのため、測長されたガラスヤーンの捩れは解消しており、その捩れが解消したガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織することができる。
【００１１】
また、上記本発明に係るガラスクロスの製造方法において、ガラスヤーンをガラスケーキの内側から引き出し、回転体の回転速度を、ガラスヤーンの引き出し量に応じて増加するように制御することが好適である。
【００１２】
ガラスヤーンをガラスケーキの内側から引き出せば、ガラスケーキの内径は引き出し量に応じて長くなる。そのため引き出されたガラスヤーンに生じる引き出し長さあたりの捩れは小さくなる。一方、そのようなガラスヤーンの引き出し量に応じて生ずるガラスヤーンの捩れの変化に対応して回転体の回転速度を増加させている。従って、測長ドラムに巻きつけるべきガラスヤーンには測長ドラムでキャンセルされる捩れが生じている。
【００１３】
また、本発明に係るガラスクロスの製造方法は、測長ドラムで測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製造する方法であって、ガラスケーキを回転体上にガラスケーキの巻回軸が回転体の回転軸と平行になるように置き、ガラスケーキから略巻回軸方向にガラスヤーンを引き出し、ガラスケーキにおけるガラスヤーンの引き出し位置の回転方向と反対方向に回転体を回転させ、ガラスヤーンの引き出しに応じて生じるガラスヤーンの捩れの変化に対応して当該捩れをキャンセルするように回転体の回転速度を制御し、回転体の回転速度の制御により捩れがキャンセルされたガラスヤーンを第１ドラムに巻きつけ、第１ドラムからガラスヤーンを引き出して測長ドラムに巻きつけて測長し、当該測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織し、測長ドラムにガラスヤーンを巻きつける際には、測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときの捩れの方向が、第１ドラムからガラスケーキが引き出されることでガラスヤーンに生じる捩れの方向と反対の方向になるように第１ドラムから引き出されたガラスヤーンを測長ドラムに巻きつける、ことを特徴とする。
【００１４】
このような製造方法によれば、第１ドラムに巻きつけるべきガラスヤーンは捩れが生じていない状態である。従って、第１ドラムに巻きつけられ更にガラスヤーンが引き出された場合、そのガラスヤーンには第１ドラムに巻きつけられたことに起因する捩れが生じている。そして、そのガラスヤーンを第１ドラムにより生じた捩れと反対の捩れが生じように測長ドラムに巻きつけるので、測長ドラムから引き出されたガラスヤーンの捩れはキャンセルされる。
【００１５】
なお、上記のように第１ドラムと測長ドラムとを用いるガラスクロスの製造方法において、ガラスヤーンをガラスケーキの内側から引き出した場合には、回転体の回転速度を、ガラスヤーンの引き出し量に応じて減速するように制御すれば良い。
【００１６】
更に、本発明に係るガラスクロスの製造方法は、測長ドラムにより測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製造する方法であって、ガラスケーキを回転させ、そのガラスケーキの外側から外周方向にガラスヤーンを引き出して第２ドラムに巻きつけ、第２ドラムに巻きつけられているガラスヤーンを引き出して測長ドラムに巻きつけて測長し、測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織し、測長ドラムにガラスヤーンを巻きつける際には、測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときの捩れの方向が、第２ドラムから引き出されることでガラスヤーンに生じる捩れの方向と反対の方向になるように第２ドラムから引き出されたガラスヤーンを測長ドラムに巻きつける、ことを特徴とする。
【００１７】
上記方法によれば、ガラスケーキの外側からガラスヤーンを外周方向に引き出しているので、ガラスヤーンを引き出した時点でガラスヤーンに捩れは生じない。また、測長ドラムには第２ドラムで生じた捩れと反対の捩れが生じるように巻きつける。従って、第２ドラムに起因するガラスヤーンの捩れは、測長ドラムに巻きつけて引き出すことでキャンセルされる。即ち、測長ドラムから引き出されたガラスヤーンは捩れが生じていない状態である。従って、そのような捩れが生じていないガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織することができる。
【００１８】
更にまた、本発明に係るガラスクロス製造方法は、上記の製造方法で製織されたガラスクロスに開繊処理を施すことを特徴とする。
【００１９】
このように緯糸の捩れを極力少なくしたガラスクロスに開繊処理を施すことで捩れによるガラス繊維フィラメント同士の拘束が無いので、ガラス繊維フィラメントがスムーズに移動する為に開繊処理し易くなる。また、ガラスヤーンの捩れ部と捩れ無し部との差が無いのでガラスクロス全体が均一に開繊し、その結果としてガラスクロスを薄くすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１〜図４は、本実施形態におけるプリント基板用のガラスクロスの製造方法を説明した図である。
【００２２】
本実施形態では、ガラスクロスの経糸及び緯糸として無撚りのガラスヤーン 、または緯糸のみを無撚りのガラスヤーン(以下、単に「ヤーン」という)１０を用いる。通常、ガラスクロスを構成するヤーンはガラス繊維フィラメントに集束剤を塗布し、束ねたものを工業的に加撚し使用している。これに対して、本実施形態で用いる上記の無撚りのヤーン１０とは、加撚されていない状態のヤーンを意味する。また、経糸用及び緯糸用のヤーン１０としては、それらを構成しているガラス繊維フィラメントが共に異型断面繊維又は円形断面繊維であっても良いし、経糸用及び緯糸用のヤーン１０のうちの一方が異型断面繊維で構成され他方が円形断面繊維で構成されていても良い。
【００２３】
図１に示すようにガラスクロスは、基本的に紡糸工程Ｓ１０、整経工程Ｓ１２、製織工程Ｓ１４、開繊処理工程Ｓ１６、脱油工程Ｓ１８及び表面処理工程Ｓ２０を経て製造される。以下、各工程について説明する。
【００２４】
紡糸工程Ｓ１０では、巻取りチューブに無撚りのヤーン１０を巻取り、ガラスケーキ（以下、単に「ケーキ」という）１２を形成する。
【００２５】
整経工程Ｓ１２では、ケーキ１２からヤーン１０を捩れが生じないように引き出して整経する。
【００２６】
ケーキ１２からヤーン１０を捩れが生じないように引き出すには、例えば、図２のようにケーキ１２の外側から外周方向に引き出せば良い。本実施形態では、このようにケーキ１２の外側からその外周方向にヤーン１０を引き出す方式をクリール方式という。
【００２７】
製織工程Ｓ１４では、ケーキ１２の内側からほぼ巻回軸αの方向にヤーン１０を引き出し、図３に示す径Ｄ0の測長ドラム１４にヤーン１０を複数回巻き付けガラスクロスの幅の長さに相当する長さを測る。尚、ケーキ１２からヤーン１０をほぼ巻回軸αの方向に引き出すことをプル方式という。そして、その測長したヤーン１０を緯糸とし、整経工程Ｓ１２で整経されているヤーン１０を経糸としてエアージェット織機、レピア織機などで製織する。織り方は、特に限定する必要はなく平織、朱子織り、綾織り、ななこ織りなどを用いれば良い。
【００２８】
ところで、測長ドラム１４にヤーン１０を巻きつけると、測長ドラム１４からヤーン１０を引き出す際にヤーン１０が測長ドラム１４の外周を１周する毎にヤーン１０が１回捩れる。径Ｄ（ｍｍ）のドラム等の筒状体に巻かれてその略中心軸方向に引き出されるときに発生する捩れの程度を、２５（ｍｍ）あたりに対して２５／（π・Ｄ）と表し、以下捩れ指数と呼ぶこととする。
【００２９】
薄物のガラスクロスを製造する場合には測長ドラム１４から引き出されたヤーン１０の捩れの回数は３回／１２００ｍｍ以下（捩れ指数：０．０６以下）であることが必要であり、１回／１２００ｍｍ以下（捩れ指数：０．０２以下）が好ましく、０．５回／１２００ｍｍ以下（捩れ指数：０．０１以下)であることが更に好ましい。
【００３０】
本実施形態では、上記測長ドラム１４から引き出したヤーン１０に捩れが生じないように測長している。図３を用いて本実施形態における測長方法を説明する。
【００３１】
まず、図３に示すようにケーキ１２をターンテーブル等の回転体１６の上にケーキ１２の巻回軸αが回転体１６の回転軸βとほぼ一致するように置く。また、回転体１６は図示しない制御装置に接続されており、回転速度が制御されるようになっている。
【００３２】
次に、ケーキ１２の内側からヤーン１０をプル方式で引き出す。このようにプル方式でヤーン１０を引き出すと、ヤーン１０の引き出し位置Ｐは、ヤーン１０が引き出されるにつれてケーキ１０の内周に沿って回転する。そのため、ヤーン１０に捩れが生じる。この捩れの方向はケーキ１２の置き方に依存するが、本実施形態では引き出されたヤーン１０に右まわりの捩れが生じる、即ち引き出し位置Ｐは図３の矢印Ａの方向に回転するものとする。このような右まわりの捩れをＳ型の捩れという。また、Ｓ型の捩れと反対の捩れ、即ちヤーン１０の左まわりの捩れをＺ型の捩れという。
【００３３】
そして、ケーキ１２から引き出されたヤーン１０を、測長ドラム１４にＺ型の捩れが生じるように巻きつける。
【００３４】
上述したようにケーキ１２からヤーン１０を引き出す場合に、ヤーン１０にＳ型の捩れが生じるように、即ちヤーン１０が解除されていく方向（図３の矢印Ａ）と同方向に回転体１６を回転させる。また、回転体１６の回転速度を、測長ドラム１４に巻きつけるべきヤーン１０に、その測長ドラム１４でキャンセルされる量の捩れ、即ち測長ドラム１４で生じるＺ型の捩れの捩れ指数と同指数であるＳ型の捩れが常にヤーン１０に発生しているように増加させる。このように回転速度を増加させる理由を次に説明する。尚、以下の説明では、測長ドラム１４の径Ｄ0を１５０ｍｍとする。また、ヤーン１０を引き出す前のケーキ１２の内径Ｄ1を１５０ｍｍとし、ケーキ１２の外径Ｄ2を３００ｍｍとする。
【００３５】
ヤーン１０の引き出し始めでは、内径Ｄ1が１５０ｍｍであることから、ヤーン１０に生じる捩れの捩れ指数Ｓ1は、０．０５３である。また、ケーキ１２の外径Ｄ2は３００ｍｍであることから、引き出し位置Ｐが外径Ｄ2を１周する場合に対する捩れ指数Ｓ2は、０．０２７である。
【００３６】
即ち、仮にケーキ１２を固定台の上に置いていた場合に、ケーキ１２からヤーン１０を引き出すと、ヤーン１０が引き出されるにつれてヤーン１０に生じるＳ型の捩れの捩れ指数は、０．０５３から０．０２７に減少する。
【００３７】
一方、測長ドラム１４の径Ｄ0は１５０ｍｍであることから、測長ドラム１４による捩れの捩れ指数Ｚは０．０５３である。
【００３８】
従って、測長ドラム１４に巻きつけるべきヤーン１０に、上記捩れ指数Ｚと同じ捩れ指数０．０５３であるＳ型の捩れを生じさせるためには、ヤーン１０の捩れ指数の減少分（Ｓ1−Ｓ2）を回転体１６の回転で補う必要がある。そして、捩れ指数の減少分を補うために回転体１６の回転速度を増加させなければならない。
【００３９】
ヤーン１０が引き出されるにつれて回転体１６の回転速度を上記のように制御することでケーキ１２から引き出されたヤーン１０には捩れ指数０．０５３のＳ型の捩れが常に生じている。一方、測長ドラム１４の径Ｄ0は１５０ｍｍであって、ヤーン１０は測長ドラム１４にＺ型の捩れが生じるように巻かれる。そして、Ｓ型の捩れとＺ型の捩れとは上述したように反対方向の捩れである。
【００４０】
従って、測長ドラム１４から引き出されるヤーン１０は捩れがキャンセルされた無撚りのヤーン１０である。この無撚りのヤーン１０を緯糸用のヤーン１０としてガラスクロスが製織される。
【００４１】
開繊処理工程Ｓ１６では、製織工程Ｓ１４で製織されたガラスクロスを開繊処理する。開繊処理方法としては、ガラスクロスを超音波振動させた水中内で開繊させる超音波法、ガラスクロスを温水中で上下回転筒体によりプレスして開繊させる回転筒体による押圧法、ガラスクロスに柱状流高圧水を噴きつけて開繊させる柱状流高圧水噴射開繊法、バイブロウオッシャー法、稜線法などを適用すれば良い。
【００４２】
脱油工程Ｓ１８では、上記のように開繊処理工程Ｓ１６を経たガラスクロスを脱油処理する。ここで、脱油処理とは、ヤーン１０を構成しているガラス繊維フィラメントに付着している集束剤等を除去することであり、例えばガラスクロスを加熱炉等で熱処理することである。
【００４３】
そして、脱油されたガラスクロスに表面処理工程Ｓ２０において、カップリング剤をガラスクロスに含浸させてプリント配線基板用のガラスクロスとする。
【００４４】
従来、ケーキ１２は、固定されておりケーキ１２からプル方式で引き出されたヤーン１０は、測長ドラム１４にＺ型の捩れが生じるように巻きつけられていた。このようにすると、測長されたヤーン１０の捩れは、ケーキ１２の内径Ｄ1が測長ドラム１４の径Ｄ0と同じ場合には解消されるが、ケーキ１２の内径Ｄ1はヤーン１０が引き出されるにつれて大きくなることから、全ての捩れは解消できなかった。
【００４５】
これに対して、本実施形態ではケーキ１２を回転体１６上に置いている。そして、ケーキ１２の内径Ｄ1の増加に伴い、測長ドラム１４に巻きつけるべきヤーン１０に測長ドラム１４の捩れ指数と同じ捩れ指数のＳ型の捩れが常に生じているように回転体１６をその回転速度を制御しながら回転させる。従って、ヤーン１０が測長ドラム１４で測長されると、測長ドラム１４に巻かれる前に生じていた捩れは測長ドラム１４からヤーン１０を引き出すときにキャンセルされる。即ち、測長された緯糸用のヤーン１０はケーキ１２を構成しているヤーン１０と同様の無撚りである。このようなヤーン１０を用いてガラスクロスを製織すれば測長による捩れが生じないことから、ヤーン１０の捩れによるガラス繊維フィラメント同士の拘束が無い為に、ガラスクロスを開繊処理した時にガラス繊維フィラメント単位まで均一に開繊でき、その結果ガラスクロスの厚みを薄くすることができる。
【００４６】
また、本実施形態におけるガラスクロスの製造方法では、製織工程Ｓ１４の後に開繊処理工程Ｓ１６がある。例えば製織する前にヤーン１０に開繊処理を施すと、製織する場合に、その開繊されているガラス繊維フィラメントが再度集束する恐れがあった。しかしながら、本実施形態では上述のように製織した後に開繊処理を施しているので開繊を効果的且つ確実に行え、工業生産上も効率が良い。
【００４７】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第２の実施形態も第１の実施形態と同様に図１の製造工程に従ってガラスクロスが製造される。ただし、製織工程Ｓ１４において、測長されたヤーン１０に捩れが発生しないように測長する手法が第１の実施形態と異なる。図４を参照して本実施形態におけるヤーン１０の測長方法を説明する。
【００４８】
第１の実施形態の場合と同様に、ケーキ１２を回転体１６の上にケーキ１２の巻回軸αが回転体１６の回転軸βとほぼ一致するように置く。図４のケーキ１２のヤーン１０を引き出す前の内径Ｄ1及び外径Ｄ2は第１の実施形態と同様に例えば１５０ｍｍ、３００ｍｍとする。
【００４９】
ケーキ１２の内側からヤーン１０をプル方式で引き出す。ここで、ヤーン１０の引き出しにより生じるＳ型の捩れがキャンセルされるように回転体１６を回転させながらヤーン１０を引き出す。回転体１６はケーキ１２から引き出すことから生じるヤーン１０の捩れをキャンセルするように次のように制御している。
【００５０】
ケーキ１２からプル方式で引き出されるヤーン１０に捩れが生じるのは、引き出される際にヤーン１０の引き出し位置がケーキ１２の内周に沿ってキャンセルされている場合、ヤーン１０の引き出し位置はケーキ１２の周方向に回転しない。ただし、ヤーン１０は引き出されるにつれて内径Ｄ1が増加するためヤーン１０の引き出し位置はケーキ１２の径方向に移動する。従って、回転体１６は、ヤーン１０の引き出し位置がケーキ１２の周方向に移動せずに径方向に移動するように制御する。
【００５１】
より具体的には、回転体１６の回転方向は、Ｓ型の捩れを解消するためにヤーン１０にＺ型の捩れが生じる方向、即ち、図４においてケーキ１２におけるヤーン１０の引き出し位置Ｐの回転方向（矢印Ａの方向）と反対方向（矢印Ｂの方向）に回転させる。ところで、仮にケーキ１２を固定台の上に置いてケーキ１２からヤーン１０を引き出す場合を考えると、ケーキ１２からヤーン１０を引き出せば、ヤーン１０に生じるＳ型の捩れはケーキ１２の内径Ｄ1から外径であるＤ2に変化し、捩れ指数はＳ1からＳ2、即ち０．０５３から０．０２７に減少する。従って、回転体１６の回転速度は、そのような捩れ指数の減少に対応させて減速させるように制御する。
【００５２】
上記回転体１６の回転により捩れが解消されたヤーン１０を、図４に示すように測長ドラム１４の径Ｄ0とほぼ同じ径Ｄ0を有する第１ドラム１８に巻きつける。第１ドラム１８には、第１ドラム１８から引き出される場合にヤーン１０にＳ型の捩れが生じるようにヤーン１０を巻きつける。
【００５３】
そして、その第１ドラム１８から当該ヤーン１０を引き出して測長ドラム１４にＳ型の捩れと反対の捩れであるＺ型の捩れが生じるように巻きつける。
【００５４】
第１ドラム１８の径Ｄ0と測長ドラム１４の径Ｄ0とは同一であり且つ第１ドラム１８と測長ドラム１４とから引き出されて生じる捩れの方向は互いに逆である。従って、第１ドラム１８から引き出されることで生じた捩れは測長ドラム１４から引き出される際に解消される。従って、測長されたヤーン１０は、捩れが生じていない無撚りのヤーン１０である。
【００５５】
このような無撚りのヤーン１０を緯糸に用いてガラスクロスを製織する。
【００５６】
上記のようにして製織されたガラスクロスに対して第１の実施形態と同様に開繊処理、脱油処理及び表面処理を行い、プリント配線基板用のガラスクロスとする。
【００５７】
本実施形態では、回転体１６を回転させることでヤーン１０が周方向に回転しないで引き出されるようになっている。そのため、ヤーン１０が捩れているか否かを容易に判断することができる。また、測長ドラム１４で測長されたヤーン１０に捩れが生じていないことの作用・効果は第１の実施形態の場合と同様である。更に、製織した後に開繊処理を施すことの作用・効果も第１の実施形態の場合と同様である。
【００５８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。第３の実施形態も第１の実施形態と同様に図１の製造工程に従ってガラスクロスが製造される。ただし、製織工程Ｓ１４において、測長に伴うヤーン１０の捩れを解消する手法が第１の実施形態と異なる。
【００５９】
第３の実施形態における製織工程Ｓ１４では、図５のようにして測長する。
【００６０】
まず、図６に示すようにケーキ１２からヤーン１０をクリール方式で引き出す。そして、測長ドラム１４とほぼ同じ径Ｄ0を有する第２ドラム２０にＳ型の捩れが生じように巻きつける。
【００６１】
次に、第２ドラム２０から引き出したヤーン１０を測長ドラム１４にＺ型の捩れが生じるように、即ち第２ドラム２０に巻きつけた方向と反対方向に巻きつける。
【００６２】
上述のように、ケーキ１２からクリール方式でヤーン１０を引き出すと、第２ドラム２０に巻かれるべきヤーン１０には捩れが生じていない。一方、第２ドラム２０にはＳ型の捩れが生じるように巻かれているので、第２ドラム２０からその中心軸方向に引き出されたヤーン１０にはＳ型の捩れが生じる。他方、測長ドラム１４には、Ｚ型の捩れが生じるように巻かれている。上述したように測長ドラム１４と第２ドラム２０との径はほぼ等しいことから、第２ドラム２０による捩れの捩れ指数と測長ドラム１４による捩れの捩れ指数とは同じである。従って、測長ドラム１４に巻かれるべきヤーン１０に生じていた捩れは、測長ドラム１４から引き出される際にキャンセルされる。そのため、測長されたヤーン１０は、捩れが生じていないヤーン１０である。
【００６３】
そして、その測長されたヤーン１０を緯糸として用い、整経工程Ｓ１２で整経されたヤーン１０を経糸としてガラスクロスを製織する。
【００６４】
上記のようにして製織されたガラスクロスを第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に開繊処理、脱油処理及び表面処理を行い、プリント配線基板用のガラスクロスとする。
【００６５】
本実施形態では、測長ドラム１４の他に第２ドラム２０を準備するだけで容易に測長されたヤーン１０の捩れを解消することができる。また、測長ドラム１４で測長されたヤーン１０に捩れが生じていないことの作用・効果は第１の実施形態の場合と同様である。更に、製織した後に開繊処理を施すことの作用・効果も第１の実施形態の場合と同様である。
【００６６】
上記第１の実施形態〜第３の実施形態では、測長ドラムにはＺ型の捩れが生じるように巻きつけるようにしているが、特にその方向に限定する必要はない。第１の実施形態では、ケーキから引き出されて生じる捩れの方向と反対方向の捩れが生じるように巻きつければよく、第２の実施形態及び第３の実施形態では第２ドラムに巻きつけた方向と反対方向に巻きつければよい。
【００６７】
更に、第１の実施形態では、回転体をケーキから引き出されるヤーンにＳ型の捩れが生じる方向に回転させており、第２の実施形態では、ヤーンにＺ型の捩れが生じる方向に回転させているが、これらに限定する必要は無い。第１の実施形態では、ケーキから引き出されたヤーンの捩れが増す方向に回転させ、第２の実施形態では、引き出されたヤーンの捩れが解消する方向に回転させればよい。
【００６８】
また、上記第１〜第３の実施形態では、異型断面繊維で構成されたヤーンまたは円形断面繊維のヤーンを用いても良い。
【００６９】
更に、第２の実施形態における第１ドラム及び第３の実施形態における第２ドラムの径は測長ドラムの径とほぼ同じとしているが、それらの径は、測長されたガラスヤーンの捩れが、少なくとも３回／１２００ｍｍ以下（捩れ指数：０．０６以下）を満たしていればよい。
【００７０】
また、上記第１〜第３の実施形態では、経糸、緯糸共に無撚りヤーン１０を用いているが、経糸については通常、クリール方式でヤーン１０を引き出して整経しているため、上記実施形態に示すような方式を用いなくてもヤーン１０を引き出す際に捩れが発生することはない。また、本発明の実施形態の様に経糸、緯糸共に無撚りヤーン１０を使用する事で絶大な効果を発揮するが、経糸は通常の加撚ヤーンを使用し、緯糸のみを無撚りヤーン１０で実施しても効果は得られる。
【００７１】
また、ガラスクロスの厚さとしては、１００μｍ以下のガラスクロスを製造しているが必ずしも１００μｍ以下に限る必要はない。上記実施形態ではガラスクロスの厚さが薄くなるほど効果的であり、３０μｍ以下のガラスクロスを製造することもできる。
【００７２】
更に、上記第１〜第３の実施形態では、開繊処理工程Ｓ１６を製織工程Ｓ１４と脱油工程Ｓ１４との間に導入しているが、製織工程Ｓ１４の後に導入されていれば良く、ガラスクロスの要求特性により、脱油工程Ｓ１８の後、あるいは表面処理工程Ｓ２０の後などに導入することができる。
【００７３】
更にまた、第１〜第３の実施形態では、測長ドラム１４を円筒状としているがこれに限定されない。例えば、測長ドラムからヤーンを引き出す方向に向けて細くなっているテーパ状の測長ドラム２２としても良い。この場合、第２の実施形態の第１ドラム及び第３の実施形態の第２ドラムもそのテーパ状の測長ドラムと同形とする。テーパの形状は、ヤーン１０の巻き付け位置による捩れ指数の差を無視できる程度が望ましい。ここで、捩れ指数の差が無視できる程度とは、テーパ状の測長ドラム２２を用いて第１の実施形態のように測長する場合を例に説明すると、測長ドラム２２においてより太い方の端部側の直径で決まる捩れ指数に対して回転体１６を制御した場合でも測長されたヤーン１０の捩れが、３回／１２００ｍｍ以下となる程度である。
【００７４】
上記のように測長ドラム、第１ドラム及び第２ドラムをテーパ状とすることでヤーン１０をよりスムーズに引き出すことが可能である。
【００７５】
尚、図６に、第２の実施形態についてテーパ状の測長ドラム２２及び第１ドラム２４を用いた場合にヤーン１０を測長する手法を示す工程図を示す。測長ドラム２２及び第１ドラム２４を用いる場合には、図６に示すようにそれらの向きを同じ方向にして配置する。これは第３の実施形態の場合も同様である。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、測長ドラムで測長されたガラスヤーンに捩れが生じていないため、製織されたガラスクロスを構成しているガラスヤーンには捩れが生じていない。従って、ガラスクロスを構成しているガラスヤーンの捩れに起因する厚みの増加が生じない。そのため、ガラスクロスを薄くすることができる。
【００７７】
また、上記のように捩れの解消したガラスヤーンを用いて製織されたガラスクロスに開繊処理を施すので、ガラス繊維フィラメント単位まで均一に開繊でき、ガラスクロスを更に薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したガラスクロスの製造方法の一実施形態を示す工程表である。
【図２】ケーキからヤーンを引き出す一手法を示す図である。
【図３】測長ドラムから引き出されたヤーンに捩れが生じていない状態とする１手法を示す図である。
【図４】測長ドラムから引き出されたヤーンに捩れが生じていない状態とする他の手法を示す図である。
【図５】測長ドラムから引き出されたヤーンに捩れが生じていない状態とする更に他の手法を示す図である。
【図６】第２の実施形態においてテーパ状の測長ドラム及び第１ドラムを使用して測長する場合の工程図である。
【符号の説明】
１０…ガラスヤーン、１２…ガラスケーキ、１４…測長ドラム、１６…回転体、１８…第１ドラム、２０…第２ドラム、２２…テーパ状の測長ドラム、２４…テーパ状の第１ドラム。
Claims (5)
- 測長ドラムで測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製造する方法であって、
ガラスケーキを回転体上に前記ガラスケーキの巻回軸が前記回転体の回転軸と平行になるように置き、前記ガラスケーキから略巻回軸方向に前記ガラスヤーンを引き出し、前記ガラスヤーンを前記測長ドラムに巻きつけて測長し、当該測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織し、
前記測長ドラムにガラスヤーンを巻きつける際には、前記測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときに生じる捩れの方向が、前記ガラスケーキから引き出されることでガラスヤーンに生じる捩れの方向と反対の方向になるように前記ガラスケーキから引き出されたガラスヤーンを前記測長ドラムに巻きつけ、
前記測長ドラムに巻きつけるべき前記ガラスヤーンが、前記測長ドラムで決まっており前記測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときの捩れ量と同じ捩れ量を有するように、前記ガラスケーキからの引き出し量に応じて生じる前記ガラスヤーンの捩れの変化に対応して前記回転体の回転速度を制御することを特徴とするガラスクロスの製造方法。 - 前記ガラスヤーンを前記ガラスケーキの内側から引き出し、前記回転体の回転速度を、前記ガラスヤーンの引き出し量に応じて増加するように制御することを特徴とする請求項１記載のガラスクロスの製造方法。
- 測長ドラムで測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製造する方法であって、
ガラスケーキを回転体上に前記ガラスケーキの巻回軸が前記回転体の回転軸と平行になるように置き、
前記ガラスケーキから略巻回軸方向に前記ガラスヤーンを引き出し、前記ガラスケーキにおける前記ガラスヤーンの引き出し位置の回転方向と反対方向に前記回転体を回転させ、前記ガラスヤーンの引き出しに応じて生じる前記ガラスヤーンの捩れの変化に対応して当該捩れをキャンセルするように前記回転体の回転速度を制御し、前記回転体の回転により捩れがキャンセルされたガラスヤーンを第１ドラムに巻きつけ、前記第１ドラムからガラスヤーンを引き出して前記測長ドラムに巻きつけて測長し、当該測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織し、
前記測長ドラムにガラスヤーンを巻きつける際には、前記測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときの捩れの方向が、前記第１ドラムからガラスケーキが引き出されることでガラスヤーンに生じる捩れの方向と反対の方向になるように前記第１ドラムから引き出されたガラスヤーンを前記測長ドラムに巻きつける、
ことを特徴とするガラスクロスの製造方法。 - 測長ドラムにより測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製造する方法であって、
ガラスケーキを回転させ、前記ガラスケーキの外側から外周方向に前記ガラスヤーンを引き出して第２ドラムに巻きつけ、前記第２ドラムに巻きつけられているガラスヤーンを引き出して前記測長ドラムに巻き付けて測長し、当該測長されたガラスヤーンを用いてガラスクロスを製織し、
前記測長ドラムにガラスヤーンを巻きつける際には、前記測長ドラムからガラスヤーンを引き出すときの捩れの方向が、前記第２ドラムから引き出されることでガラスヤーンに生じる捩れの方向と反対の方向になるように前記第２ドラムから引き出されたガラスヤーンを前記測長ドラムに巻きつける、
ことを特徴とするガラスクロスの製造方法。 - 請求項１〜請求項４の何れか１項において製織されたガラスクロスに開繊処理を更に施すことを特徴とするガラスクロスの製造方法。
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