JPH0517147B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、硝子繊維束回巻体に関する。

（従来の技術） 極めて多数の繊維束に集束剤を附与して集束し
た硝子繊維束（ロービング）は、フイラメントワ
インデイング（FW）等における補強繊維とし
て、或はロービングクロス製造用等に広く用いら
れている。

ロービングは極めて多数の硝子繊維から構成さ
れており比較的小数の硝子繊維よりなる硝子繊維
束（ストランド）を引揃えたもの（引揃えロービ
ング）と、ロービングを構成する全硝子繊維を一
体に集束剤で結合したもの（一体ロービング）と
の二種類が知られており、ロービングは、円筒状
に綾振りしつつ巻取つた形状をなして販売され
る。（以下、この形状のロービングを硝子繊維束
回巻体と呼ぶ）。

（発明が解決しようとする課題） 従来技術は、次のような欠点（問題点）を有す
る。

(1) 引揃えロービング 引揃えロービングを用いた硝子繊維束回巻体
は次の方法で製造される。

ブツシングから引出した極めて多数の硝子繊
維を比較的小数（50〜300本程度）の硝子繊維
よりなる群に分割し各群の硝子繊維に集束剤を
附与して集束し、ストランドとなし、回転する
弧状の金属棒状態（スパイラルワイヤー）によ
り綾振りしつつコレツト上に巻取りケーキと
し、一旦乾燥した後、多数のケーキからストラ
ンドを並列して引出して、これを引揃えて円筒
状に巻取る。

この方法で製造されたロービングは多数（通
常30〜300程度）の繊維束で構成されているた
め、液状樹脂の滲み込は良好である。

しかしながら、各繊維束の長さを厳密に一定
とすることは困難である。従つてこの繊維束を
引出して使用するとき、長さの大きい繊維束に
弛み（ループ）を生じ、引出しが阻害された
り、又この繊維束をFWに用いた場合、強度低
下等を生ずる欠点がある。

引揃えロービングを製造する際、原料繊維束
は張力部材で適度のテンシヨンを与えつつ引張
られるが、この際繊維束同志が密着した状態と
なることがある。この繊維束の密着状態を詳細
に観察すると、特定の二本の繊維束同志がその
全長に亘つて密着していることはない。従つて
一本の繊維束Ａに注目するとこの繊維束はある
長さだけ他の繊維束Ｂと密着しているが、この
繊維束Ａは繊維束Ｂから離れ次いで繊維束でＣ
に密着する。

このように繊維束の密着状態は不規則であ
り、又この密着状態は極めて緩く、僅かの力を
ロービングに加えると（例えばロービングをし
ごくと）ストランドに容易に分離する。そして
ストランド同志の長さが異なるため、ところど
ころに弛みが散見される。

繊維束の長さを可及的同一にするため、ケー
キを製造する際、複数の繊維束を処々で接触さ
せることも試みられている。

繊維束は集束剤で濡つた状態で処々でスパイ
ラルワイヤーにより強く密着せしめられるの
で、この密着部分では繊維束同志はかなり強く
結合せしめられる。そして繊維束の間に長さの
差が生じても繊維束同志は比較的短かい間隔で
密着しているので、繊維束を引出しても長いル
ープが形成されることはないが、逆に短い弛み
が多数形成され、この方法によつても弛み発生
を完全に防止することはできない。

(2) 一体ロービング 一体ロービングにおいては、ブツシングから
引出された硝子繊維に集束剤附与装置（アプリ
ケーター）で被膜形成剤、潤滑剤、カツプリン
グ剤等を含む集束剤を附与し、集束部材で集束
して硝子繊維束とする。この際アプリケータで
附与された過剰の集束剤は集束部材でスクイズ
されて除去され、硝子繊維は集束剤で強く結合
される。

この方法で得られたロービングは、引揃えロ
ービングのようにロービングが個々の繊維束に
分離されておらず従つて弛みの発生することは
ないが極めて多数の硝子繊維が完全に一体とな
つているので樹脂がロービング内部に弛み難
く、含浸性が良くない欠点がある。

このため、従来技術で得られた硝子繊維束回
巻体から硝子繊維束を引出してFW用に用いる
と、樹脂が滲み難いために得られたFRPの強
度が低下したり、品質が不均一となり、或は弛
みがあるため充分な強度が得られない欠点があ
る。

又ロービングクロス用に用いるとクロスの平
滑性が不充分となつたり、目あきが大きくなつ
たりする欠点がある。

本発明は、上記従来技術のロービングの欠点
を改良し、弛みが発生することもなく、しかも
樹脂の滲み込み易いFW用或はロービングクロ
ス用として特に好適なロービング（硝子繊維
束）回巻体を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明において
は、集束剤で一体に形成された硝子繊維よりな
り、過剰の集束剤を附与した硝子繊維を集束部材
で集束、スクイズして過剰の集束剤を除去した硝
子繊維束を複数本互いに平行に全長に亙つて密着
せしめて、繊維束に残存している上記集束剤で繊
維束同志を各繊維束内の繊維同志の結合よりは緩
く結合し、円筒状に綾振りしつつ巻取つた硝子繊
維束回巻体を使用し、又上記回巻体として巻き数
と綾振り数との比が３〜８：１のものを使用す
る。

（作用） 本発明においては、硝子繊維束回巻体を構成す
る硝子繊維は、個々の繊維束内においては過剰の
集束剤の存在下で接触せしめられ、この状態で集
束部材で過剰の集束剤がスクイズされるので、一
体的に強く結合されるが、これらの個々の硝子繊
維束同志は過剰の集束剤を集束部材でスクイズし
た後案内部材中で緩く接触させることによつて行
なわれる。従つて硝子繊維同志は充分ミクロ的に
接触した状態で集束剤で結合するのに対し、繊維
束同志は過剰の集束剤をスクイズされた状態で案
内部材内で緩く接触し、しかも繊維束が集束部材
から案内部材に導かれる間に、繊維束表面の集束
剤が若干乾燥するため、繊維束同志のミクロ的な
接触が不充分であり、繊維束同志の間にミクロ的
な隙間が形成される。硝子繊維束同志は、このよ
うに硝子繊維束に残存する上記結合剤で結合され
る。

硝子繊維束間に、このようなミクロ的隙間を形
成させることにより、液状樹脂をこの隙間を通つ
て滲み込ませ、一体ロービングに比し滲み込みを
良好とする。又硝子繊維束同志は互いに平行に全
長に亘つて接触せしめて、結合せしめていること
により弛みが生ずるのを防止する。

実施例 １ 次に本発明硝子繊維束回巻体の製造法を図面に
基づいて説明する。

ブツシング１から引出された多数の硝子繊維２
を複数の群３，３に分割する。工業的規模におい
ては硝子繊維の数は2000〜20000本程度であり、
これらを２〜20程度の群に分割するのが適当であ
る。

硝子繊維には、、望ましくは分割の前に、アプ
リケーター４で集束剤が附与され、各群は隔置さ
れた集束部材５，５に導かれ、夫々過剰の集束剤
の存在下に集束され、過剰の集束剤が除去され
る。この際硝子繊維は集束剤によつて強く一体に
結合され硝子繊維束が形成される。

集束剤としては、カツプリング剤（例えばＡ−
174 商品名、UCC製）、被膜形成剤（例えばポ
リ酢酸ビニルエマルジヨン）、潤滑剤（例えばア
ーコ185A 商品名、アーノルドホフマン社製）
を含むものを使用し、集束剤を過剰に附与する。

附与量は固形分として0.15〜2.5wt％程度とす
るのが適当である。

前述したように、過剰の集束剤を附与した硝子
繊維を各群ごとに互に隔置された集束部材５，５
に送る。硝子繊維はグラフアイド製或はフエノー
ル樹脂製の集束部材５中を通つて引張られる間
に、集束剤で結合され一体の硝子繊維束となり、
この間に過剰の集束剤がスクイズされ集束剤の附
着量は固型分として0.1〜1.5wt％程度となる。

集束部材５の間隔は、ブツシングの大きさ、ブ
ツシングとコレツトとの距離等に応じて定められ
るが、集束部材と案内部材との距離が100cmの場
合0.1〜10cm程度とするのが適当である。集束部
材５の距離があまり小さいと、繊維束同志の分離
が困難となることがある。装置の配置上の制約等
により、集束部材の間隔を小とする場合には集束
部材と後述の案内部材の間に隔置棒を設けること
もできる。

上述の方法で得られた複数の繊維束を案内部材
６に導く、案内部材６カム装置その他適当な綾振
り装置（図示せず）により、コレツトの軸方向に
往復動せしめて綾振りしつつ、コレツトら硝子繊
維束を巻取ることにより円筒状の回巻体が得られ
る。コレツトの回巻数と綾振り回数の比は３〜
８：１程度とするのが適当である。又案内部材６
はコレツトに近接して設け、ロービングの巻太り
に追随して後退せしめ、ロービングとの距離を一
定とするのが望ましい。なお、このような装置は
公知のものと異なることがないので詳細な説明は
省略する。

本発明硝子繊維束においては、該繊維束（ロー
ビング）を構成する硝子繊維束は、互に平行にそ
の全長に亘つて密着しており、一体ロービングと
同様な形態を有している。しかしながら、このロ
ービング（本発明ロービングという）の両端を手
で強く引張つて大きい張力を与え、次いで手を緩
めることを繰変えすと、従来の常識に反し本発明
のロービングは複数の繊維束に分離する。

又、繊維束を構成する個々の繊維を引離し、こ
の引離しに要する力を測定することにより繊維束
内の繊維同志の結合力を求めようとすると、繊維
が切断してしまう。従つて繊維束内の繊維同志の
結合力と繊維束同志の結合力をを定量的に比較す
ることはできない。しかしながら液状の樹脂を本
発明の繊維束に附与し、繊維束を指先で軽くつま
むと、繊維束内の繊維同志がばらばらにほぐれる
ことはないが、繊維束の間には肉眼で観察し得る
隙間が発生する。

実施例 ２ 上記実施例１で得られた硝子繊維束回巻体より
硝子繊維束を引出し、液状の不飽和ポリエステル
樹脂槽を通過せしめて樹脂を含浸させ、過剰の樹
脂をスクイズして樹脂と硝子繊維の合計量に対し
樹脂の附与量を30wt％とし、これを用いてフイ
ラメントワインデイング法により、肉厚10mm、直
径150mmの管状体を得た。

この管状体は、従来の硝子繊維束を用いたもの
に比し、品質も均一であり、強度は従来品の1.1
〜1.5倍であつた。

実施例 ３ 上記実施例１で得られた硝子繊維束（2300テツ
クス）を用い815gr／m²、打込み本数4.2本／25mm
のロービングクロスを製造した。

このクロスは従来品に比し平滑性も大きく、又
目あき（開孔率）を約15％減少することができ
た。

（発明の効果） 樹脂の滲み込みが良好であり、弛みもない。

FWによつて高強度の均質なFRPを得ることが
でき、又、平滑な目あきの少ないロービングクロ
スを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は硝子繊維束回巻体の製法を説明するた
めの説明図、第２図は側面図である。 なお図中１はブツシング、２は硝子繊維群、３
は硝子繊維の群、４はアプリケーター、５は集束
部材、６は案内部材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 集束剤で一体に形成された硝子繊維よりな
   り、過剰の集束剤を附与した硝子繊維を集束部材
   で集束、スクイズして過剰の集束剤を除去した硝
   子繊維束を複数本互いに平行に全長に亙つて密着
   せしめて、繊維束に残存している上記集束剤で繊
   維束同志を各繊維束内の繊維同志の結合よりは緩
   く結合し、円筒状に綾振りしつつ巻取つた硝子繊
   維束回巻体。 ２ 巻き数と綾振り数との比が３〜８：１である
   特許請求の範囲第１項記載の硝子繊維束回巻体。