JP7382005B2 - ガラス繊維連結体の製造方法 - Google Patents
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Description
このため、ガラス繊維ストランドの接合に際し、接着剤を塗布することなく、連結部の引張強度を高める方法が望まれていた。
なお、本発明において、上記の「前記気体を噴射して連結部を形成する前に、前記第一ガラス繊維ストランドの一方の端部と、前記第二ガラス繊維ストランドの一方の端部の少なくとも一方を加熱する加熱工程」とは、第一ガラス繊維ストランドの一方の端部と、第二ガラス繊維ストランドの一方の端部を重ね合わせる前に加熱する場合、または両者を重ね合わせた後に加熱する場合の何れかでもよいことを意味する。
図1(a)に示すように、本発明の一実施形態に係るガラス繊維連結体1は、第一ロービング12と第二ロービング13を連結して製造される。
ガラス繊維連結体1は、任意の用途に適用可能であるが、例えば、LFTP(熱可塑性長繊維強化樹脂)の素材として用いることができる。また、ガラス繊維連結体1は、成型部品等の製造に用いることもでき、長さ方向に引っ張られながら、連続的に製造装置等に供給される。
複数本の第一ガラス繊維フィラメント、第二ガラス繊維フィラメントを集束させるために集束剤が用いられる。第一ガラス繊維ストランド2と第二ガラス繊維ストランド3の製造時に用いる集束剤は、ポリプロピレン樹脂を含むことが好ましい。ポリプロピレン樹脂の重量平均分子量は、5万以上、より好ましくは8万以上、さらに好ましくは10万以上である。このような構成によれば、LFTP等の製造時に、素材であるガラス繊維連結体1と溶融樹脂とを容易に親和させることができる。集束剤が100~200℃程度で乾燥されることにより、集束剤に含まれる水分が蒸発し、集束剤の被膜が形成される。第一ガラス繊維ストランド2を構成する被膜は第一被膜であり、第二ガラス繊維ストランド3を構成する被膜は第二被膜である。
なお、第一ガラス繊維ストランド2及び第二ガラス繊維ストランド3を構成する第一ガラス繊維フィラメント及び第二ガラス繊維フィラメントの本数、並びに、第一ガラス繊維ストランド2及び第二ガラス繊維ストランド3を構成する第一被膜及び第二被膜は同じであることが好ましい。図1(b)に示すように、ガラス繊維連結体1は、第一ガラス繊維ストランド2と第二ガラス繊維ストランド3を、連結部4において連結して構成される。
なお、ラップ部6は、図2(d)に示すように、スプライス部5と重ならない位置に形成されていてもよいが、ラップ部6は、図3(a)に示すように、スプライス部5と重なるように形成されたり、図3(b)に示すように、スプライス部5と重なるように形成されつつ、スプライス部5と重ならない位置に形成されていてもよい。このように、スプライス部5がヤーン7によって保護されることにより、連結部4における引張強度が高くなる。
第一ガラス繊維ストランド2と第二ガラス繊維ストランド3の重なり部分が後に連結部4となる。重ね合わせ部の長さは、80mm~400mmであることが好ましい。重ね合わせ部の長さが短すぎると、エアースプライスを行いにくくなる。一方重ね合わせ部の長さが長すぎると、エアースプライス箇所を増やす必要があり、作業性が低下する。
また、本発明の一実施形態に係るガラス繊維連結体1の製造方法では、エアースプライスによってスプライス部5を形成するときのエアーの吐出圧力を、0.45~0.80MPaの範囲で設定している。
まず、ガラス繊維フィラメント4000本を束ね、表面が被膜(軟化点〇℃)により覆われたガラス繊維ストランドを巻き取ったロービングを2個準備した。次にそれぞれのロービングの一方端のガラス繊維ストランドを、80℃のヒーターに接触させて5秒間加熱した。
加熱完了後10秒以内に速やかに両方のガラス繊維ストランドどうしを重ね合わせた。なお、重ね合わせ部分の長さは15cmである。
そして、重ね合わせ部を、エアースプライサーによりスプライス部を生成した。エアースプライサーは、Airbond社の701HFWを使用した。エアー圧力は0.5MPaとした。エアースプライサーにより、1箇所のラップ部を、重ね合わせ部の中心部に生成した。これにより、連結部を有するガラス繊維連結体が製造される。
実施例2のガラス繊維連結体は、80℃のヒーターに接触させて30秒間加熱したこと以外は、実施例1と同じ方法で準備された。
そして、実施例1と同様の方法でガラス繊維連結体の連結部における引張強度を測定した。
実施例3のガラス繊維連結体は、140℃のヒーターに接触させて5秒間加熱したこと以外は、実施例1と同じ方法で準備された。
そして、実施例1と同様の方法でガラス繊維連結体の連結部における引張強度を測定した。
まず、ガラス繊維フィラメント4000本を束ね、表面が被膜(軟化点〇℃)により覆われたガラス繊維ストランドを巻き取ったロービングを2個準備した。次に、両方のガラス繊維ストランドどうしを重ね合わせた。なお、重ね合わせ部分の長さは15cmである。
そして、重ね合わせ部を、エアースプライサーによりラップ部を生成した。エアースプライサーは、Airbond社の701HFWを使用した。エアー圧力は0.5MPaとした。エアースプライサーにより、1箇所のラップ部を、重ね合わせ部の中心部に生成した。これにより、連結部を有するガラス繊維連結体が製造される。
2…第一ガラス繊維ストランド
3…第二ガラス繊維ストランド
4…連結部
5…スプライス部
6…ラップ部
Claims (7)
- 複数の第一ガラス繊維フィラメントと、前記第一ガラス繊維フィラメントに付着してなる第一被膜を含む第一ガラス繊維ストランドと、
複数の第二ガラス繊維フィラメントと、前記第二ガラス繊維フィラメントに付着してなる第二被膜を含む第二ガラス繊維ストランドと、
前記第一ガラス繊維ストランドと前記第二ガラス繊維ストランドとが連結した連結部と、
を有するガラス繊維連結体の製造方法であって、
前記第一ガラス繊維ストランドの一方の端部と、前記第二ガラス繊維ストランドの一方の端部を重ね合わせた後に気体を噴霧して前記連結部を形成する連結工程と、
前記気体を噴射して前記連結部を形成する前に、前記第一ガラス繊維ストランドの一方の端部と、前記第二ガラス繊維ストランドの一方の端部の少なくとも一方を加熱する加熱工程を有し、
前記加熱工程における加熱温度が250℃以下である、
ガラス繊維連結体の製造方法。 - 前記加熱工程において、前記加熱温度をX(℃)、加熱時間をY(秒)とした場合、
Xが60℃以上であり、かつ、XとYの積X×Yが、200~1000(℃・秒)である、
請求項1に記載のガラス繊維連結体の製造方法。 - 前記第一被膜及び前記第二被膜を構成する成分の軟化点は、前記加熱温度よりも低い、
請求項1または請求項2に記載のガラス繊維連結体の製造方法。 - 前記第一被膜及び/または前記第二被膜を構成する成分がポリプロピレン樹脂を含む、
請求項1から請求項3のいずれかに記載のガラス繊維連結体の製造方法。 - 前記加熱工程は、前記第一ガラス繊維ストランドの一方の端部と、前記第二ガラス繊維ストランドの一方の端部を重ね合わせた後に行われる、
請求項1から請求項4のいずれかに記載のガラス繊維連結体の製造方法。 - 連結部をヤーンによって被覆する被覆工程をさらに有する、
請求項1から請求項5のいずれかに記載のガラス繊維連結体の製造方法。 - 前記ヤーンは、軟化点が200℃以上の有機繊維を含む、
請求項6に記載のガラス繊維連結体の製造方法。
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