JP5818179B2 - Modified cross section glass fiber - Google Patents

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本発明は、紡出方向に垂直な横断面が、扁平形状をなす異形断面ガラス繊維の改良技術に関する。   The present invention relates to an improved technique for a modified cross-section glass fiber in which a cross section perpendicular to the spinning direction forms a flat shape.

周知のように、ガラス繊維は、種々の樹脂材に添加する補強材として広く利用されている。そして、従来、この種のガラス繊維は、その横断面の形状が略真円形をなすものが多く利用されており、樹脂材に添加する場合には、ガラス繊維の表面に処理剤等を付着させることで、ガラス繊維と樹脂との界面に接着力を付与するようにしていた。   As is well known, glass fiber is widely used as a reinforcing material added to various resin materials. Conventionally, this type of glass fiber has been used in many cases in which the shape of the cross-section is a substantially true circle. When added to a resin material, a treatment agent or the like is attached to the surface of the glass fiber. Thus, an adhesive force is applied to the interface between the glass fiber and the resin.

しかしながら、近年では、樹脂材とガラス繊維とを含む複合材料は、より広範な分野で利用されるに至っており、更なる複合材料の強度向上が求められている。そのため、当該求めに応じるべく、横断面が略真円形のガラス繊維に代えて、断面形状が長円形や楕円形等の異形断面のガラス繊維が提案されるに至っている(例えば、特許文献1、2参照)。このような異形断面ガラス繊維は、横断面が略真円形のガラス繊維に比べて表面積が増加することから、当該ガラス繊維を樹脂材に添加した場合には、樹脂材との接触面積が増加して接着力が向上するため、複合材料全体としての強度向上を図ることができる。   However, in recent years, composite materials including resin materials and glass fibers have been used in a wider range of fields, and further improvements in strength of composite materials are required. Therefore, in order to meet the demand, instead of glass fibers having a substantially true circular cross section, a glass fiber having an irregular cross section such as an oval or elliptical cross section has been proposed (for example, Patent Document 1, 2). Such a modified cross-section glass fiber has an increased surface area compared to a glass fiber having a substantially round cross section, and therefore when the glass fiber is added to a resin material, the contact area with the resin material increases. Since the adhesive force is improved, the strength of the composite material as a whole can be improved.

特開昭61−174141号公報JP 61-174141 A 特開2000−103635号公報JP 2000-103635 A

しかしながら、特許文献1、2に開示の異形断面ガラス繊維であっても、ガラス繊維と樹脂材との界面では、局所的な平面同士が接着によって化学的に接合しているだけであるので、その界面に剪断方向に過度な負荷が作用すると、ガラス繊維と樹脂材との間の接着は比較的容易に剥離するという問題が生じ得る。そのため、複合材料の強度の向上を図る上では依然として不十分なものとなる。   However, even in the modified cross-section glass fiber disclosed in Patent Documents 1 and 2, at the interface between the glass fiber and the resin material, only the local planes are chemically bonded by adhesion, When an excessive load acts on the interface in the shear direction, there may arise a problem that the adhesion between the glass fiber and the resin material peels relatively easily. Therefore, it is still insufficient for improving the strength of the composite material.

本発明は、上記実情に鑑み、樹脂材と混合して複合材料を形成した場合に、当該複合材料の強度の向上を確実に図り得る異形断面のガラス繊維を提供することを技術的課題とする。   In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a glass fiber having a modified cross section that can reliably improve the strength of a composite material when the composite material is formed by mixing with a resin material. .

上記課題を解決するために創案された本発明に係るガラス繊維は、紡出方向に垂直な横断面が、扁平形状をなす異形断面ガラス繊維であって、Eガラスで形成され、前記横断面において、その重心を通る長軸の方向に沿って延び且つ前記重心を通り前記長軸と直交する短軸の方向で対向する一対の主面を有すると共に、前記一方の主面のみに突起部を有し、前記突起部が前記長軸方向の両端部にそれぞれ形成されており、前記一方の主面のうち、前記突起部の間に形成される非突起部が、略直線状をなし、且つ、前記非突起部の形成領域が、前記突起部の形成領域よりも前記長軸方向に幅広であることに特徴づけられる。   The glass fiber according to the present invention created in order to solve the above problems is a modified cross-section glass fiber having a flat cross section perpendicular to the spinning direction, and is formed of E glass. And having a pair of main surfaces extending in the direction of the major axis passing through the center of gravity and facing in the direction of the minor axis passing through the center of gravity and orthogonal to the major axis, and having a protrusion only on the one main surface. The protrusions are formed at both ends in the major axis direction, and the non-protrusion part formed between the protrusions of the one main surface is substantially linear, and The non-projection part formation region is characterized by being wider in the major axis direction than the projection part formation region.

このような構成によれば、ガラス繊維を樹脂材と混合して複合材料を形成した場合に、ガラス繊維と樹脂材との結合力が、ガラス繊維と樹脂材との界面での接着による結合力だけではなく、ガラス繊維の突起部と樹脂材との噛み合いや、ガラス繊維の突起部同士の噛み合いによる結合力によっても強められる。したがって、ガラス繊維と樹脂材との界面に剪断方向に負荷が掛かったとしても、ガラス繊維の突起部と樹脂材の噛み合い及びガラス繊維の突起部同士の噛み合いによる結合力によって、ガラス繊維と樹脂材との相互間で容易に剥離が生じるという事態を確実に防止することが可能となる。   According to such a configuration, when a glass fiber is mixed with a resin material to form a composite material, the bonding force between the glass fiber and the resin material is the bonding force due to adhesion at the interface between the glass fiber and the resin material. In addition to this, it is also strengthened by the engagement between the glass fiber protrusions and the resin material and the coupling force due to the engagement between the glass fiber protrusions. Therefore, even if a load is applied to the interface between the glass fiber and the resin material in the shear direction, the glass fiber and the resin material are bonded by the engagement between the glass fiber protrusion and the resin material and the engagement between the glass fiber protrusions. It is possible to reliably prevent the situation where peeling easily occurs between the two.

上記の構成において、前記横断面の扁平比が、1.5以上10.0以下の範囲内にあることが好ましい。   Said structure WHEREIN: It is preferable that the flatness ratio of the said cross section exists in the range of 1.5-10.0.

すなわち、横断面の扁平比が1.5未満である場合には、複合材料に用いた場合に十分な収縮率の異方性改善効果が実現できなくなる場合があるため好ましくない。また、横断面の扁平比が10.0を超える場合には、製造条件などが過酷なものとなり、成形される異形断面ガラス繊維の外形の管理が困難となる場合があるので好ましくない。   That is, when the cross-sectional flatness ratio is less than 1.5, it is not preferable because an anisotropy improving effect with a sufficient shrinkage rate may not be realized when used in a composite material. Moreover, when the flatness ratio of a cross section exceeds 10.0, manufacturing conditions etc. will become severe, and since the management of the external shape of the irregular cross-section glass fiber shape | molded may become difficult, it is unpreferable.

したがって、横断面の扁平比は上述の範囲とすることが好ましく、当該範囲であれば、樹脂材と混合して複合材料を形成した場合に、十分な収縮率の異方性改善効果と、高い形状安定性を同時に実現することが可能となる。そして、このような作用効果を享受するという観点からは、横断面の扁平比は、2.1以上9.0以下の範囲内であることがより好ましく、2.3以上8.0以下の範囲内であることがさらに好ましく、2.5以上7.0以下の範囲内であることが一層好ましく、2.7以上6.0以下の範囲内であることが最も好ましい。   Therefore, it is preferable that the cross-sectional flatness ratio is in the above-described range, and if it is within this range, when the composite material is formed by mixing with the resin material, the effect of improving the anisotropy with a sufficient shrinkage ratio is high. Shape stability can be realized at the same time. And from the viewpoint of enjoying such effects, the cross-sectional flatness ratio is more preferably in the range of 2.1 or more and 9.0 or less, and the range of 2.3 or more and 8.0 or less. Is more preferably in the range of 2.5 to 7.0, and most preferably in the range of 2.7 to 6.0.

上記の構成において、前記横断面の真円相当直径が、5μm以上30μm以下の範囲内にあることが好ましい。なお、ここでいう真円相当直径とは、ガラス繊維の横断面の面積と等しい面積を有する真円の直径を意味している。   Said structure WHEREIN: It is preferable that the perfect circle equivalent diameter of the said cross section exists in the range of 5 micrometers or more and 30 micrometers or less. The true circle equivalent diameter here means the diameter of a perfect circle having an area equal to the area of the cross section of the glass fiber.

このようにすれば、様々な用途に用いられる各種複合材料に応じた繊維径のガラス繊維を適用することができるものとなるので、多様な複合材の製品寸法を従前よりも精密に調整することが可能となる。   In this way, glass fibers with fiber diameters corresponding to various composite materials used for various purposes can be applied, so the product dimensions of various composite materials must be adjusted more precisely than before. Is possible.

上記の構成において、前記横断面の輪郭の各点における曲率半径の中心の位置が前記横断面内側にある場合を負、前記横断面外側にある場合を正とすると共に、前記横断面の輪郭の任意の一点を起点とした各点までの輪郭長さを変数とした曲率半径を表す関数において、一次微分係数が零であって、二次微分係数が負となる突起点を前記横断面の輪郭上に有していてもよい。   In the above configuration, the case where the center of the radius of curvature at each point of the contour of the cross section is inside the cross section is negative, the case where it is outside the cross section is positive, and the position of the contour of the cross section is positive. In the function representing the radius of curvature with the contour length up to each point as a variable starting from an arbitrary point, the projection point where the first derivative is zero and the second derivative is negative is the contour of the cross section You may have on.

以上のような本発明に係る異形断面ガラス繊維によれば、樹脂材と混合して複合材料を形成した場合に、当該複合材料の強度の向上を確実に図ることが可能となる。   According to the modified cross-section glass fiber according to the present invention as described above, when a composite material is formed by mixing with a resin material, the strength of the composite material can be reliably improved.

本発明の実施例1に係る異形断面ガラス繊維を概念的に示した横断面図である。It is the cross-sectional view which showed notionally the irregular cross-section glass fiber which concerns on Example 1 of this invention. 実施例1に係る異形断面ガラス繊維の製造設備に関する説明図であり、(A)は部分全体図、(B)は(A)のX部の拡大縦断面図、(C)は(B)のY−Y断面図をそれぞれ示している。It is explanatory drawing regarding the manufacturing equipment of the irregular cross-section glass fiber which concerns on Example 1, (A) is a partial whole figure, (B) is an expanded longitudinal cross-sectional view of the X section of (A), (C) is (B). YY sectional views are shown respectively. 実施例1に係る異形断面ガラス繊維の横断面形状の写真である。2 is a photograph of a cross-sectional shape of a modified cross-section glass fiber according to Example 1. 本発明の実施例3に係る異形断面ガラス繊維の横断面形状の写真である。It is a photograph of the cross-sectional shape of the irregular cross-section glass fiber which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例に係る異形断面ガラス繊維の変形例を概念的に示した横断面図である。It is the cross-sectional view which showed notionally the modified example of the irregular cross-section glass fiber based on the Example of this invention.

本発明に係る実施形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の実施例1に係る異形断面ガラス繊維の横断面図である。このガラス繊維10は、Eガラス材質の熔融ガラスを均質な状態となるように攪拌などの混合均質化操作を行った後に、ノズルより引き出して成形したものであり、例えば、樹脂材と混合した複合材料の形で電子部品用途の構造材として利用される。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a modified cross-section glass fiber according to Example 1 of the present invention. This glass fiber 10 is formed by drawing and molding from a nozzle after performing a mixing and homogenizing operation such as stirring so that the molten glass made of E glass is in a homogeneous state. For example, the glass fiber 10 is a composite mixed with a resin material. Used as a structural material for electronic parts in the form of materials.

そして、図1に示すように、このガラス繊維10は、紡出方向に垂直な横断面が、重心Pを通る長軸(最長寸法軸)Lと、重心Pを通り且つ長軸Lと直交する短軸(最短寸法軸)Sとを有する扁平形状をなし、その外形的な特徴は次のようなものである。   As shown in FIG. 1, this glass fiber 10 has a cross section perpendicular to the spinning direction, a long axis (longest dimension axis) L passing through the center of gravity P, and passing through the center of gravity P and perpendicular to the long axis L. It has a flat shape having a short axis (shortest dimension axis) S, and its external features are as follows.

すなわち、このガラス繊維10の外形的な特徴は、横断面の輪郭に1以上の突起部12が形成されている点にある。詳述すると、このガラス繊維10は、長軸L方向に沿って延び且つ短軸S方向で対向する一対の主面11a,11bを有するものであって、突起部12が、ガラス繊維10の成形時における熔融ガラスGの温度分布の差により、長軸L方向の両端部側が一対の主面11a,11bのうち一方側11bに膨出して形成されたものとされている。突起部12の間に形成される非突起部13は略直線状をなし、非突起部13の形成領域は、突起部12の形成領域よりも長軸L方向に幅広である。なお、突起部12は、ガラス繊維10の全長、換言すれば紡出方向に沿って連続するように形成されている。そして、この突起部12により、ガラス繊維10を樹脂材と混合した場合に、ガラス繊維10と樹脂材との結合力が、ガラス繊維10と樹脂材との界面での接着による結合力だけではなく、ガラス繊維10の突起部12と樹脂材との噛み合いや、ガラス繊維10の突起部12同士の噛み合いによる結合力によっても強められる。したがって、ガラス繊維10と樹脂材との結合力が高められ、複合材料の機械的強度を確実に向上させることが可能となる。その結果、ガラス繊維10と樹脂材との界面に剪断方向に負荷が掛かったとしても、ガラス繊維10の突起部12と樹脂材の噛み合い及びガラス繊維10の突起部12同士の噛み合いによる結合力によって、ガラス繊維10と樹脂材との相互間で容易に剥離が生じるという事態を確実に防止することが可能となる。   That is, the external feature of the glass fiber 10 is that one or more protrusions 12 are formed in the outline of the cross section. More specifically, the glass fiber 10 has a pair of main surfaces 11a and 11b extending along the major axis L direction and opposed in the minor axis S direction. Due to the difference in temperature distribution of the molten glass G at the time, both end portions in the major axis L direction are formed to bulge to one side 11b of the pair of main surfaces 11a and 11b. The non-projection portions 13 formed between the projection portions 12 are substantially linear, and the formation region of the non-projection portions 13 is wider in the major axis L direction than the formation region of the projection portions 12. In addition, the protrusion part 12 is formed so that it may continue along the full length of the glass fiber 10, ie, a spinning direction. When the glass fiber 10 is mixed with the resin material by the protrusion 12, the bonding force between the glass fiber 10 and the resin material is not only the bonding force due to adhesion at the interface between the glass fiber 10 and the resin material. Further, it can be strengthened by the engagement between the projection 12 of the glass fiber 10 and the resin material and the coupling force due to the engagement between the projections 12 of the glass fiber 10. Therefore, the bonding force between the glass fiber 10 and the resin material is increased, and the mechanical strength of the composite material can be reliably improved. As a result, even if a load is applied to the interface between the glass fiber 10 and the resin material in the shearing direction, due to the coupling force due to the engagement between the projection 12 of the glass fiber 10 and the resin material and the engagement between the projections 12 of the glass fiber 10 In addition, it is possible to reliably prevent a situation in which peeling easily occurs between the glass fiber 10 and the resin material.

なお、各突起部12は、ガラス繊維10の横断面の輪郭線上における突起部12の始点(立上り点)と終点(立下り点)点を結ぶ線分を底辺とした場合の最大高さが、横断面の重心Pを通る長軸方向寸法Aの1/5以下であることが好ましい。さらに、突起部12は、その始点と終点を結ぶ線分を底辺とした場合に、その底辺に平行で且つ前記最大高さの半分に位置する突起部12の横断線分の長さが、長軸方向寸法Aの1/5以下であることが好ましい。また、この突起部12は、横断面の輪郭の外側に曲率半径の中心を有する局所的な輪郭部を有することによって形成されている。   Each protrusion 12 has a maximum height when a line segment connecting the start point (rising point) and the end point (falling point) of the protrusion 12 on the contour line of the cross section of the glass fiber 10 is defined as the bottom. It is preferable that it is 1/5 or less of the major axis direction dimension A passing through the center of gravity P of the cross section. Furthermore, when the projection 12 has a line segment connecting the start point and the end point as the base, the length of the transverse line of the projection 12 that is parallel to the base and half of the maximum height is long. The axial dimension A is preferably 1/5 or less. Further, the protrusion 12 is formed by having a local contour portion having the center of the radius of curvature outside the contour of the cross section.

また、このガラス繊維10の外形的な別の特徴は、横断面の重心Pを通る長軸Lに対して、非対称性を有している点にある。具体的には、この非対称性は、ガラス繊維10の長軸方向両端部の曲率半径が、長軸Lを境界として異なる値(図中の曲率半径R1とR2)を示していることを主たる要因として生じている。このように長軸Lに対して非対称性を付与すれば、当該非対称性に起因して、横断面の重心Pが、短軸方向に偏在することになる。そのため、ガラス繊維10を樹脂材中に充填する時に、ガラス繊維10の流動方向が不規則となりやすくなり、樹脂材中に充填された後のガラス繊維10の配向度を緩和することができる。したがって、成形された複合材料の強度の異方性を緩和でき、より強度に等方性のある複合材料を構成することができる。   Another feature of the outer shape of the glass fiber 10 is that it has asymmetry with respect to the long axis L passing through the center of gravity P of the cross section. Specifically, this asymmetry is mainly caused by the fact that the radius of curvature at both ends in the major axis direction of the glass fiber 10 shows different values (curvature radii R1 and R2 in the figure) with the major axis L as a boundary. Has arisen as. When the asymmetry is given to the long axis L in this way, the center of gravity P of the cross section is unevenly distributed in the short axis direction due to the asymmetry. Therefore, when the glass fiber 10 is filled in the resin material, the flow direction of the glass fiber 10 is likely to be irregular, and the orientation degree of the glass fiber 10 after being filled in the resin material can be relaxed. Therefore, the strength anisotropy of the molded composite material can be relaxed, and a composite material having more isotropic strength can be configured.

次に、以上のように構成されたガラス繊維10の製造手順を図2(A)〜(C)に基づいて説明する。   Next, the manufacturing procedure of the glass fiber 10 comprised as mentioned above is demonstrated based on FIG. 2 (A)-(C).

ガラス繊維10は、図2に示すように、熔融ガラスGが貯溜された耐熱性(例えば、白金合金製)のブッシング20の底部に垂下するように取り付けられた複数の耐熱性(例えば、白金合金製)のノズル21から、熔融ガラスGを下方に紡出しながら冷却することにより製造される。製造されたガラス繊維10は、下方に配した巻き取り装置30に装着された紙管上に巻き取られる。なお、この際に、ノズル形状の特定位置の定点観測や成形されるガラス繊維10の形状をセンサー等によって管理し、その結果を反映させてノズル温度や紡出速度などを微調整可能な構成とすることが好ましい。   As shown in FIG. 2, the glass fiber 10 has a plurality of heat resistances (for example, platinum alloys) attached so as to hang from the bottom of a heat resistant (for example, platinum alloy) bushing 20 in which the molten glass G is stored. Manufactured) by cooling the molten glass G while spinning downward. The manufactured glass fiber 10 is wound up on a paper tube mounted on a winding device 30 disposed below. At this time, a fixed point observation of a specific position of the nozzle shape and the shape of the glass fiber 10 to be molded are managed by a sensor or the like, and the nozzle temperature and the spinning speed can be finely adjusted by reflecting the result. It is preferable to do.

そして、上述の製造手順において、使用されるノズル21のノズル孔22は、図2(C)に示すように、その横断面の重心P1を通る長軸(最長寸法軸)Tを有する扁平状(長円形)をなす単一の孔により構成されている。また、このノズル21の先端部には、図2(B)に示すように、ノズル孔22の長軸Tを境界とするノズル孔22の半周以下の周縁部から紡出方向(引出方向)に沿って突出する突出部21aが形成されている。そのため、ノズル21の先端部において、突出部21aを除く領域は切欠部21bとされている。なお、この実施例では、ノズル孔22の半周に対応する周縁部に突出部21aが形成されており、ノズル孔22の残りの半周に対応する周縁部の先端側が切欠部21bとされている。   In the above-described manufacturing procedure, the nozzle hole 22 of the nozzle 21 to be used has a flat shape (having a long axis (longest dimension axis) T passing through the center of gravity P1 of the cross section as shown in FIG. It is composed of a single hole having an oval shape. Further, as shown in FIG. 2 (B), the nozzle 21 has a leading end portion in a spinning direction (drawing direction) from a peripheral portion of the nozzle hole 22 having a half or less circumference with the major axis T of the nozzle hole 22 as a boundary. A projecting portion 21a projecting along is formed. Therefore, the region excluding the protruding portion 21a at the tip of the nozzle 21 is a cutout portion 21b. In this embodiment, a protruding portion 21 a is formed on the peripheral edge corresponding to the half circumference of the nozzle hole 22, and the front end side of the peripheral edge corresponding to the remaining half circumference of the nozzle hole 22 is a notch 21 b.

なお、図2(B)に示すように、ノズル21の形状は、ノズル孔22の長軸Tを含み且つ熔融ガラスGの紡出方向と平行な平面Uを基準とした場合、その基準平面Uに対して、非対称性を有している。また、図2(C)に示すように、ノズル21は、その輪郭の平面形状がその重心P1を通る長軸Tに対して鏡面対称性を有する形状となっている。   As shown in FIG. 2 (B), the shape of the nozzle 21 is based on a plane U including the major axis T of the nozzle hole 22 and parallel to the spinning direction of the molten glass G. On the other hand, it has asymmetry. Further, as shown in FIG. 2C, the nozzle 21 has a shape in which the planar shape of the contour has mirror symmetry with respect to the long axis T passing through the center of gravity P1.

また、熔融ガラスGの取り出し口端となるノズル21のノズル孔22の下端開口部の扁平比(長軸方向寸法/短軸方向寸法)は、1.5以上10.0以下の範囲内であることが好ましい。このようにすれば、熔融ガラスGの冷却効率および成形性が向上し、扁平状のガラス繊維10を精密成形しやすくなるという利点がある。   Further, the flatness ratio (major axis direction dimension / minor axis direction dimension) of the lower end opening of the nozzle hole 22 of the nozzle 21 serving as the outlet end of the molten glass G is in the range of 1.5 or more and 10.0 or less. It is preferable. If it does in this way, there exists an advantage that the cooling efficiency and moldability of the molten glass G will improve, and it will become easy to carry out precision shaping | molding of the flat glass fiber 10. FIG.

以上のように構成されたノズル21から熔融ガラスGを紡出させると、ノズル21の突出部21aに面する熔融ガラスGの一方側の表面が、突出部21aに沿って案内されながら流下すると共に、ノズル21の切欠部21bに面する熔融ガラスGの他方側の表面が、切欠部21bを通じて急速に冷却される。そのため、熔融ガラスGのうち、突出部21aに面する側と,切欠部21bに面する側とで、温度分布に差が生じる。そのため、この温度分布の差により、先に切欠部21bに面する側の熔融ガラスGの表面が表面張力により丸みを帯び、その過程で熔融ガラスGの長軸方向の両端部側が、ノズル21の突出部21a側から流出した熔融ガラスGの表面側へと回り込んで膨出する。これにより、当該熔融ガラスGを冷却固化したガラス繊維10の両端部に突起部12が形成されると共に、その突起部12の間に非突起部13が形成される。   When the molten glass G is spun from the nozzle 21 configured as described above, the surface on one side of the molten glass G facing the protruding portion 21a of the nozzle 21 flows down while being guided along the protruding portion 21a. The other surface of the molten glass G facing the notch 21b of the nozzle 21 is rapidly cooled through the notch 21b. Therefore, in the molten glass G, a difference in temperature distribution occurs between the side facing the protrusion 21a and the side facing the notch 21b. Therefore, due to the difference in temperature distribution, the surface of the molten glass G facing the notch 21b is first rounded due to surface tension, and in the process, both end sides in the major axis direction of the molten glass G It swells around the surface of the molten glass G that has flowed out from the protruding portion 21a side. Thereby, while the projection part 12 is formed in the both ends of the glass fiber 10 which cooled and solidified the said molten glass G, the non-projection part 13 is formed between the projection parts 12. FIG.

なお、ノズル21の突出部21aは、熔融ガラスGの変形を規制する効果もあるので、上記の熔融ガラスGの回り込みは、主として突出部21aの直下、すなわち、突出部21aによる熔融ガラスGの案内が解除された段階で生じる。また、突出部21aによる変形の規制効果に起因して、切欠部21b側に面していたガラス繊維10の主面11aよりも、突出部21a側に面していたガラス繊維10の主面11bの方が、全体として丸みが小さく、直線状に近い形状を呈している。   In addition, since the protrusion part 21a of the nozzle 21 also has an effect which regulates a deformation | transformation of the molten glass G, the above wraparound of the molten glass G mainly guides the molten glass G directly under the protrusion part 21a, ie, the protrusion part 21a. Occurs when is released. Further, due to the effect of restricting deformation by the protruding portion 21a, the main surface 11b of the glass fiber 10 facing the protruding portion 21a rather than the main surface 11a of the glass fiber 10 facing the notched portion 21b side. Is less rounded as a whole and has a shape close to a straight line.

そして、このような突起部12を形成するための条件の具体例としては、紡糸速度を600m/分とし、ブッシング温度を1100℃とすることが挙げられる。すなわち、この紡糸条件で製造されたガラス繊維10では、曲率半径R1と曲率半径R2とが異なる大きさとなり、長軸L方向の両端部において主面11b側に約1μm膨出した突起部12が表れることが確認されている。実際に以上の紡糸条件によって得られたガラス繊維10の横断面写真を図3に示す。同図において、白色で表示されている部分がガラス繊維10を示すものある。なお、同図に示す画像は、ガラス繊維10を埋入した樹脂材を鏡面研磨した後に、その研磨面を実体顕微鏡下で撮影したものである。   And as a specific example of conditions for forming such a projection part 12, a spinning speed shall be 600 m / min and bushing temperature shall be 1100 degreeC. That is, in the glass fiber 10 manufactured under this spinning condition, the radius of curvature R1 and the radius of curvature R2 are different from each other, and the protrusions 12 that bulge about 1 μm toward the main surface 11b at both ends in the major axis L direction are formed. It has been confirmed that it appears. A cross-sectional photograph of the glass fiber 10 actually obtained under the above spinning conditions is shown in FIG. In the figure, the portion displayed in white indicates the glass fiber 10. The image shown in the figure is a photograph of the polished surface taken under a stereomicroscope after mirror-polishing the resin material in which the glass fiber 10 is embedded.

図3に示す例では、異形断面ガラス繊維10は、その横断面の重心Pを通る長軸方向寸法Aが43.5μmとなり、これに平行で横断面の突起部12を除いた輪郭と接する2本の平行線間の距離Bが10.2μmとなった。そのため、重心Pを通る長軸方向寸法Aをこれに平行で横断面の輪郭と接する2本の平行線間の距離Bで割った扁平比は4.3となり、1.5以上10.0以下の範囲を満足するものとなった。また、このガラス繊維10の円相当直径は23.3μmとなり、5μm以上30μm以下の範囲を満足するものとなった。なお、このガラス繊維10の横断面は、長軸Lに対して非対称性を有すると共に、短軸Sに対しても非対象性を有するものとなった。   In the example shown in FIG. 3, the deformed cross-section glass fiber 10 has a long-axis dimension A passing through the center of gravity P of the cross section of 43.5 μm, and is in contact with the contour excluding the protrusion 12 on the cross section parallel to this. The distance B between the parallel lines of the book was 10.2 μm. Therefore, the flatness ratio obtained by dividing the long-axis dimension A passing through the center of gravity P by the distance B between two parallel lines parallel to this and in contact with the contour of the cross section is 4.3, and is 1.5 or more and 10.0 or less Satisfies the range. Moreover, the circle equivalent diameter of this glass fiber 10 was 23.3 micrometers, and it satisfied the range of 5 micrometers or more and 30 micrometers or less. In addition, the cross section of this glass fiber 10 became asymmetric with respect to the long axis L, and also had non-target properties with respect to the short axis S.

また図示はしていないが、さらに他の条件を採用することによって、外形寸法などの異なるガラス繊維10を得ることができる。   Moreover, although not shown in figure, the glass fiber 10 from which external dimensions etc. differ can be obtained by employ | adopting other conditions.

実施例2に係るガラス繊維10の製造条件は、実施例1に係るガラス繊維10の製造条件と紡糸速度のみを相違させた。すなわち、ブッシング温度は1100℃のままで、紡糸速度を400m/分とした。この紡糸条件で製造されたガラス繊維10は、実際に製造された繊維の横断面写真は省略するが、その横断面の重心Pを通る長軸方向寸法Aが53.4μmとなり、これに平行で横断面の突起部12を除いた輪郭と接する2本の平行線間の距離Bが13.5μmとなった。そのため、当該ガラス繊維10の横断面における扁平比(A/B)は、4.0となり、1.5以上10.0以下の範囲を満足するものとなった。また、このガラス繊維10の円相当直径は、28.9μmとなり、円相当直径が5μm以上30μm以下の範囲を満足するものとなった。なお、このガラス繊維10の横断面は、長軸Lに対して非対称性を有すると共に、短軸Sに対して対象性を有するものとなった。   The manufacturing conditions of the glass fiber 10 according to Example 2 were different from the manufacturing conditions of the glass fiber 10 according to Example 1 only in the spinning speed. That is, the bushing temperature was kept at 1100 ° C. and the spinning speed was 400 m / min. The glass fiber 10 manufactured under the spinning conditions is omitted from the cross-sectional photograph of the actually manufactured fiber, but the long-axis dimension A passing through the center of gravity P of the cross-section is 53.4 μm, which is parallel to this. The distance B between two parallel lines in contact with the contour excluding the protrusion 12 on the cross section was 13.5 μm. Therefore, the flatness ratio (A / B) in the cross section of the glass fiber 10 is 4.0, which satisfies the range of 1.5 or more and 10.0 or less. Further, the equivalent circle diameter of the glass fiber 10 was 28.9 μm, and the equivalent circle diameter satisfied a range of 5 μm to 30 μm. In addition, the cross section of the glass fiber 10 has asymmetry with respect to the long axis L and has symmetry with respect to the short axis S.

さらに外形寸法が小さく、扁平性のより大きい第3実施形態に係るガラス繊維10としては、次のようなものもある。すなわち、紡糸速度を1500m/分とし、ブッシング温度を1100℃とした紡糸条件により、図4に示す横断面写真をなすガラス繊維10を製造することができる。このガラス繊維10は、その横断面の重心Pを通る長軸方向寸法Aが34.3μmとなり、これに平行で横断面の突起部12を除いた輪郭と接する2本の平行線間の距離Bが6.0μmとなった。そのため、当該ガラス繊維10の横断面における扁平比(A/B)は、5.7となり、1.5以上10.0以下の範囲を満足するものとなった。また、このガラス繊維10の円相当直径は、15μmとなり、5μm以上30μm以下の範囲を満足するものとなった。このガラス繊維10は、円相当直径が小さく、扁平性が高いため、収縮率の異方性の改善効果がより大きくなるものである。   Further, as the glass fiber 10 according to the third embodiment having a small outer dimension and a large flatness, there is the following one. That is, the glass fiber 10 which makes the cross-sectional photograph shown in FIG. 4 can be manufactured under the spinning conditions in which the spinning speed is 1500 m / min and the bushing temperature is 1100 ° C. This glass fiber 10 has a long-axis dimension A passing through the center of gravity P of the transverse section of 34.3 μm, and a distance B between two parallel lines parallel to this and contacting the contour excluding the protrusion 12 on the transverse section. Was 6.0 μm. Therefore, the flatness ratio (A / B) in the cross section of the glass fiber 10 is 5.7, which satisfies the range of 1.5 or more and 10.0 or less. Moreover, the circle equivalent diameter of this glass fiber 10 was 15 micrometers, and it satisfy | filled the range of 5 micrometers or more and 30 micrometers or less. Since the glass fiber 10 has a small equivalent circle diameter and high flatness, the effect of improving the anisotropy of the shrinkage rate is further increased.

以上のような実施例に係る異形断面ガラス繊維10によれば、ガラス繊維10の横断面の輪郭に1以上の突起部12が形成されるので、ガラス繊維10を樹脂材に充填して複合化した場合に、ガラス繊維10同士や、ガラス繊維10と樹脂材の間の結合力が、突起部12の噛み合いによって増大し、補強効果の向上を図ることが可能となる。   According to the modified cross-section glass fiber 10 according to the embodiment as described above, since one or more protrusions 12 are formed in the outline of the cross-section of the glass fiber 10, the glass fiber 10 is filled into a resin material and combined. In this case, the bonding strength between the glass fibers 10 or between the glass fibers 10 and the resin material is increased by the engagement of the protrusions 12, and the reinforcing effect can be improved.

また、この突起部12は、ガラス繊維10の成形時における熔融ガラスGの温度分布の差による熱変形によって形成されたものであるので、ノズル孔22の形状によって突起部12を直接形成する場合のように、ノズル孔22の形状が複雑化されるという事態を防止することができる。そのため、ノズル21のノズル孔22の形状を上述のように長円形などの簡単な扁平形状とすることができるので、熔融ガラスGの紡出経路を単純化することができる。したがって、熔融ガラスGの紡出状態を安定させることができるので、高い成形精度を維持しつつ、ガラス繊維10の横断面の輪郭上に突起部12を適正に形成することが可能となる。   Moreover, since this projection part 12 is formed by the thermal deformation by the difference in temperature distribution of the molten glass G at the time of shaping | molding of the glass fiber 10, in the case of forming the projection part 12 directly by the shape of the nozzle hole 22 Thus, the situation where the shape of the nozzle hole 22 is complicated can be prevented. Therefore, since the shape of the nozzle hole 22 of the nozzle 21 can be a simple flat shape such as an oval as described above, the spinning route of the molten glass G can be simplified. Therefore, since the spinning state of the molten glass G can be stabilized, it is possible to appropriately form the protrusions 12 on the outline of the cross section of the glass fiber 10 while maintaining high molding accuracy.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の形態において実施することができる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement in a various form.

例えば、異形断面ガラス繊維10の繊維表面に、用途に応じて様々な種類の集束剤を多様な方法によって所定量だけ塗布するようにしてもよい。   For example, a predetermined amount of various types of sizing agents may be applied to the fiber surface of the modified cross-section glass fiber 10 by various methods depending on the application.

異形断面ガラス繊維10は、必要に応じて繊維に所定の撚りを施してもよく、また全く撚りを施さないものとしてもよい。   The irregular cross-section glass fiber 10 may be subjected to a predetermined twist as necessary, or may not be twisted at all.

異形断面ガラス繊維10は、FRPばかりでなくコンクリートの強化用途など他のガラス繊維が使用される用途にも必要に応じてその用途を拡張してよい。また、この他にも光学性能を加味した所望の透過率や屈折率等を有するガラス組成を用いて透明樹脂材と併用して各種ディスプレイ基板等に成形される光部材として使用される用途や、耐熱性を有する遮蔽材や積層材等の様々な用途で使用することが可能であり、更には中空状ガラス繊維等の軽量材への適用もできる。   The modified cross-section glass fiber 10 may be expanded not only for FRP but also for applications where other glass fibers are used, such as concrete reinforcement applications, as necessary. In addition to this, it is used as an optical member that is molded into various display substrates etc. in combination with a transparent resin material using a glass composition having a desired transmittance and refractive index in consideration of optical performance, It can be used for various purposes such as heat-resistant shielding materials and laminated materials, and can also be applied to lightweight materials such as hollow glass fibers.

異形断面ガラス繊維10の突起部12の形状は、例えば、鋭角の角形状であっても、放物線状のなだらかな形状であってもよい。また、突起部12は、相対的に大断面の凸部とその先端に設けられた相対的に小断面の凸部とからなる多段状の凸部で形成されていてもよい。   The shape of the protrusion 12 of the modified cross-section glass fiber 10 may be, for example, an acute-angled shape or a gentle parabolic shape. Further, the protrusion 12 may be formed of a multi-stage convex portion including a convex portion having a relatively large cross section and a convex portion having a relatively small cross section provided at the tip thereof.

また、上記実施例に係る異形断面ガラス繊維10は、横断面の輪郭上に突起部12等を含む1以上の突起状の輪郭部分(以下、突起状輪郭部)が形成されていることが好ましい。ここで、突起状輪郭部とは、紡出方向に垂直なガラス繊維10の横断面の輪郭上の各点の曲率半径について、その輪郭上の各点における曲率半径の中心の位置が輪郭上の各点を起点として横断面内側方向にある場合を負、一方曲率半径の中心の位置が輪郭上の各点を起点として横断面内側に向いていない方向にある場合を正とするとき、輪郭上の任意の一点を起点とした各点までの輪郭長さを変数とした曲率半径を表す関数において、曲率半径が負の領域で一次微分係数が正から負に転じる輪郭上の点を有し、かつ、その輪郭上の点を中心として直径が横断面と同面積となる真円の直径の四分の一である真円内に、曲率半径が正となる輪郭上の点を有するというガラス繊維の横断面の部分を意味する。そして、輪郭上の任意の一点からの輪郭長さを変数とした輪郭上の各点における曲率半径を表す関数において、曲率半径が負の領域で微分係数が正から負に転じる輪郭上の点では、紡出方向に垂直なガラス繊維10の横断面輪郭は外側に突出した形状を呈しているが、逆に微分係数が負から正に転じる点では紡出方向に垂直なガラス繊維の横断面輪郭はなだらかな形状を呈していることになる。よって、突起状輪郭部は、紡出方向に垂直なガラス繊維10の横断面の輪郭上の任意の一点から各点までの輪郭長さを変数とした曲率半径を表す関数について、一次微分係数が0であって、二次微分係数が負となる特定の点(以後、突起点と呼ぶ)を有し、かつ、その突起点を中心として直径が横断面と同面積となる真円の直径の四分の一である真円内に、曲率半径が正となる輪郭上の突起点以外の他の点を有するガラス繊維10の横断面の部分を意味する。   Further, in the modified cross-section glass fiber 10 according to the above-described embodiment, it is preferable that one or more projecting contour portions (hereinafter referred to as projecting contour portions) including the projecting portions 12 and the like are formed on the contour of the cross section. . Here, with respect to the curvature radius of each point on the contour of the cross section of the glass fiber 10 perpendicular to the spinning direction, the protruding contour portion means that the position of the center of the curvature radius at each point on the contour is on the contour. Negative when the point is at the inner side of the cross section starting from each point, while positive when the center of the radius of curvature is at the point not starting from the inner side of the cross section starting from each point on the contour In the function representing the radius of curvature with the contour length to each point as a variable starting from an arbitrary point of, the point on the contour where the primary differential coefficient turns from positive to negative in the region where the radius of curvature is negative, A glass fiber having a point on the contour with a positive radius of curvature within a perfect circle that is a quarter of the diameter of a perfect circle having a diameter equal to that of the cross section centered on the point on the contour. Means the part of the cross section. And in the function representing the radius of curvature at each point on the contour with the contour length from an arbitrary point on the contour as a variable, the point on the contour where the differential coefficient turns from positive to negative in the negative curvature radius region The cross-sectional profile of the glass fiber 10 perpendicular to the spinning direction has a shape protruding outward, but the cross-sectional profile of the glass fiber perpendicular to the spinning direction is conversely different in that the differential coefficient turns from negative to positive. It has a gentle shape. Therefore, the projecting contour portion has a first-order differential coefficient of a function representing a radius of curvature with a contour length from any one point to each point as a variable on the contour of the cross section of the glass fiber 10 perpendicular to the spinning direction. A diameter of a perfect circle having a specific point (hereinafter referred to as a protrusion point) that is zero and whose second derivative is negative, and whose diameter is the same area as the cross section around the protrusion point It means a portion of the cross section of the glass fiber 10 having a point other than the protruding point on the contour where the radius of curvature is positive within a perfect circle which is a quarter.

このようにすれば、ガラス繊維10を樹脂材に充填して複合化した場合に、ガラス繊維10同士や、ガラス繊維10と樹脂材との噛み合いが更に強化されるので、ガラス繊維10による補強効果のより一層の向上を期待できる。一方、上記した特定の突起点から横断面と同面積となる真円の直径の四分の一以内に、曲率半径が正となる輪郭上の特定の突起点以外の他の点が存在しない場合、すなわち曲率半径が正となる輪郭上の特定の突起点以外の他の点が四分の一よりも遠くにある場合には、ガラス繊維10の横断面の輪郭に認められる外側に突起した箇所は、なだらかな形状を呈したものとなり、複合材や周囲のガラス繊維10との噛み合いが不十分になるおそれがある。   In this way, when the glass fiber 10 is filled into a resin material and compounded, the meshing between the glass fibers 10 and between the glass fiber 10 and the resin material is further strengthened. Further improvement can be expected. On the other hand, when there is no point other than the specific protrusion point on the contour with a positive curvature radius within a quarter of the diameter of the perfect circle having the same area as the cross section from the specific protrusion point described above That is, when the point other than the specific protruding point on the contour where the radius of curvature is positive is farther than a quarter, the portion protruding outwardly recognized in the contour of the cross section of the glass fiber 10 Becomes a gentle shape, and there is a possibility that the meshing with the composite material or the surrounding glass fiber 10 becomes insufficient.

また、異形断面ガラス繊維10は、横断面輪郭形状に2以上の突起状輪郭部を有し、かつ横断面輪郭形状の重心から突起状輪郭部の先端までの寸法が異なるような形状であることが好ましい。このようにすれば、ガラス繊維10と樹脂材とを複合化する際に、ガラス繊維の突起状輪郭部が特定方向に配向することなく、不特定の方向を向きやすくなり、形成された複合材の機械的性能などが等方性を獲得し易いものとなる。すなわち、上述した噛み合わせ構造がランダムに存在することになり、一層均等で強固な構造となる。また横断面輪郭形状の重心から突起状輪郭部の先端の突起点までの寸法が異なる位置に重心があるため、ガラス繊維10と樹脂材とを複合化する際に、ガラス繊維10の突起状輪郭部が特定方向に配向することなく、不特定の方向を向きやすくなり、形成された複合材の機械的性能などが等方性を獲得し易いものとなる。   Further, the modified cross-section glass fiber 10 has a shape having two or more projecting contour portions in the cross-sectional contour shape and different dimensions from the center of gravity of the cross-sectional contour shape to the tip of the projecting contour portion. Is preferred. In this way, when the glass fiber 10 and the resin material are combined, the protruding contour portion of the glass fiber is not oriented in a specific direction, and it is easy to face an unspecified direction, and the formed composite material It is easy to obtain isotropy in terms of mechanical performance. That is, the meshing structure described above is present at random, resulting in a more uniform and strong structure. Further, since the center of gravity is at a position where the dimension from the center of gravity of the cross-sectional contour shape to the projection point at the tip of the projecting contour portion is different, the projecting contour of the glass fiber 10 is combined when the glass fiber 10 and the resin material are combined. Without the portion being oriented in a specific direction, it becomes easier to face an unspecified direction, and the mechanical performance and the like of the formed composite material can easily obtain isotropic properties.

具体的には、図5に示すように、図1に示したガラス繊維10は、その輪郭Wに8つの突起点M1〜M8を有している。換言すれば、このガラス繊維10では、紡出方向に垂直な横断面の輪郭Wについて、その各点の曲率半径を媒介変数で表す関数に関して、一次微分係数が0であって、二次微分係数が負となる突起点M1〜M8を有している。そして、6つの突起点M1〜M6を中心として直径が横断面と同面積となる真円の直径の四分の一となる各々の真円C1〜C6を仮想的に描く場合に、C1、C3及びC5の円内にV1が存在するが、V1における曲率半径の中心はガラス繊維10の輪郭Wの外にある。また、C2、C4及びC6の円内にV2が存在するが、V2における曲率半径の中心もガラス繊維10の輪郭Wの外にある。すなわち、この輪郭Wは突起点M1〜M6を含む6つの突起状輪郭部を有していることになる。また、このガラス繊維10では、ガラス繊維10の全体の輪郭の外観は一方向に長い扁平形状を呈している。そして例えば2つの突起点M1、M2から重心Pまでの寸法、q1とq2の長さの差異は1割以内であり、3番目の突起点M3、4番目の突起点M4の各々から重心Pまでの距離q3、q4は、q1とq2よりも小さい寸法となっている。このような構成であれば、突起箇所は十分にガラス繊維の横断面の輪郭で外側に突出した形状となっており、樹脂材とともに用いられた場合に楔状に樹脂材を繋ぎとめ、噛み合った構造となりうる形状であり、複合材として用いる際に機械的強度の向上に寄与するものである。   Specifically, as shown in FIG. 5, the glass fiber 10 shown in FIG. 1 has eight protruding points M1 to M8 on its contour W. In other words, in this glass fiber 10, the first-order differential coefficient is 0 with respect to the function of expressing the radius of curvature of each point as a parameter with respect to the contour W of the cross section perpendicular to the spinning direction. Has projection points M1 to M8 that are negative. When each of the perfect circles C1 to C6, which is a quarter of the diameter of the perfect circle having the same area as the cross section around the six protrusion points M1 to M6, is virtually drawn, C1, C3 And V1 exists in the circle of C5, but the center of the radius of curvature at V1 is outside the contour W of the glass fiber 10. Further, V2 exists in the circles C2, C4, and C6, but the center of the radius of curvature at V2 is also outside the contour W of the glass fiber 10. That is, the contour W has six projecting contour portions including the projecting points M1 to M6. Moreover, in this glass fiber 10, the external appearance of the outline of the whole glass fiber 10 is exhibiting the flat shape long in one direction. For example, the difference from the two protrusion points M1 and M2 to the center of gravity P and the length of q1 and q2 are within 10%. From the third protrusion point M3 and the fourth protrusion point M4 to the center of gravity P. The distances q3 and q4 are smaller than q1 and q2. With such a configuration, the protruding portion has a shape that protrudes outwardly with the outline of the cross section of the glass fiber, and when used together with the resin material, the resin material is connected in a wedge shape and meshed It is a shape that can be used, and contributes to improvement of mechanical strength when used as a composite material.

また、異形断面ガラス繊維10の横断面の面積が、ノズル21における熔融ガラスGの取り出し口端となるノズル孔22の下端開口部の開口面積の1/1000未満となるように、ガラス繊維10を製造するようにすることが好ましい。このようにすれば、安定した冷却条件を採用して、所望の外形寸法の非円形のガラス繊維10を高い寸法精度となるように成形することができる。なお、このような観点から、製造される異形断面ガラス繊維10の横断面の面積は、ノズル21のノズル孔22の開口面積の1/2000未満であることがより好ましく、1/5000未満であることが更に好ましく、1/10000未満であることが最も好ましい。   Further, the glass fiber 10 is formed so that the cross-sectional area of the modified cross-section glass fiber 10 is less than 1/1000 of the opening area of the lower end opening portion of the nozzle hole 22 serving as the outlet end of the molten glass G in the nozzle 21. It is preferable to manufacture. If it does in this way, the stable cooling conditions are employ | adopted and the non-circular glass fiber 10 of a desired external dimension can be shape | molded so that it may become a high dimensional accuracy. From this point of view, the area of the cross section of the modified cross-section glass fiber 10 to be produced is more preferably less than 1/2000 of the opening area of the nozzle hole 22 of the nozzle 21 and less than 1/5000. More preferably, it is most preferably less than 1/10000.

10 異形断面ガラス繊維
11a,11b 主面
12 突起部
20 ブッシング
21 耐熱性ノズル
21a 耐熱性ノズルの突出部
21b 耐熱性ノズルの切欠部
22 ノズル孔
30 巻き取り装置
G 熔融ガラス
P 異形断面ガラス繊維の重心
P1 ノズル孔の重心
R1、R2 曲率半径
C1、C2、C3、C4 突起点を中心とするガラス繊維横断面の面積と同面積の真円の四分の一の直径の真円
Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8 重心から突起点までの仮想線
q1、q2、q3、q4 Q1〜Q4の各々の寸法
M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8 突起点
V1 C1、C3、C5内にある曲率半径の中心が横断面の外側にある点
V2 C2、C4、C6内にある曲率半径の中心が横断面の外側にある点
L 異形断面ガラス繊維の横断面の長軸
S 異形断面ガラス繊維の横断面の短軸
T ノズル孔の長軸
U ノズル孔の長軸を含み、且つ、熔融ガラスの紡出方向と平行な平面
W 異形断面ガラス繊維の横断面の輪郭線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Modified cross-section glass fiber 11a, 11b Main surface 12 Protrusion part 20 Bushing 21 Heat-resistant nozzle 21a Heat-resistant nozzle protrusion part 21b Heat-resistant nozzle notch part 22 Nozzle hole 30 Winding device G Molten glass P Center of gravity of irregular cross-section glass fiber P1 Center of gravity of nozzle hole R1, R2 Curvature radii C1, C2, C3, C4 True circles having a diameter equal to one-fourth of a perfect circle having the same area as the cross-sectional area of the glass fiber centering on the projection point Q1, Q2, Q3 , Q4, Q5, Q6, Q7, Q8 Virtual lines from the center of gravity to the projection point q1, q2, q3, q4 Each dimension of Q1-Q4 M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8 Projection point V1 The center of the radius of curvature in C1, C3, C5 is outside the cross section V2 The point of the center of the radius of curvature in C2, C4, C6 is outside the cross section L An irregular cross section glass fiber The long axis of the transverse cross section of the fiber S The short axis of the cross section of the irregular shaped glass fiber T The long axis of the nozzle hole U The plane including the major axis of the nozzle hole and parallel to the spinning direction of the molten glass W The irregular shaped glass fiber Contour line of cross section

Claims (4)

紡出方向に垂直な横断面が、扁平形状をなす異形断面ガラス繊維であって、
Eガラスで形成され、
前記横断面において、その重心を通る長軸の方向に沿って延び且つ前記重心を通り前記長軸と直交する短軸の方向で対向する一対の主面を有すると共に、
前記一方の主面のみに突起部を有し、前記突起部が前記長軸方向の両端部にそれぞれ形成されており、
前記一方の主面のうち、前記突起部の間に形成される非突起部が、略直線状をなし、且つ、前記非突起部の形成領域が、前記突起部の形成領域よりも前記長軸方向に幅広であることを特徴とする異形断面ガラス繊維。
The cross section perpendicular to the spinning direction is a modified cross-section glass fiber having a flat shape,
Formed of E glass,
In the cross section, having a pair of main surfaces extending in the direction of the major axis passing through the center of gravity and facing in the direction of the minor axis passing through the center of gravity and orthogonal to the major axis,
Only the one main surface has a protrusion, and the protrusion is formed at both ends in the major axis direction,
Of the one main surface, the non-projection portion formed between the projection portions is substantially linear, and the formation region of the non-projection portion is longer than the formation region of the projection portion. A modified cross-section glass fiber characterized by being wide in the direction.
前記横断面の扁平比が、1.5以上10.0以下の範囲内にある請求項1に記載の異形ガラス繊維。   The deformed glass fiber according to claim 1, wherein a flatness ratio of the cross section is in a range of 1.5 or more and 10.0 or less. 前記横断面の真円相当直径が、5μm以上30μm以下の範囲内にある請求項1又は2に記載の異形ガラス繊維。   The deformed glass fiber according to claim 1 or 2, wherein a perfect circle equivalent diameter of the cross section is in a range of 5 µm to 30 µm. 前記横断面の輪郭の各点における曲率半径の中心の位置が前記横断面内側にある場合に前記曲率半径をとし、前記横断面外側にある場合に前記曲率半径を正としたとき、前記横断面の輪郭の任意の一点を起点とした各点までの輪郭長さを変数とした前記曲率半径を表す関数において、一次微分係数が零であって、二次微分係数が負となる突起点を前記横断面の輪郭上に有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の異形ガラス繊維。 When the position of the center of the radius of curvature at each point of the contour of the cross section of the radius of curvature and negative when the inside the cross-section was the curvature radius is positive when outside the cross-section, said transverse in function representing the radius of curvature of the contour length and a variable of an arbitrary one point of the contour of the surface to each point as a starting point, the first derivative is a zero, the projection point where the secondary differential coefficient is negative It has on the outline of the said cross section, The deformed glass fiber of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
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