JPH08300529A - Metal plated glass fiber preformat, and manufacture thereof - Google Patents

Metal plated glass fiber preformat, and manufacture thereof

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JPH08300529A
JPH08300529A JP11174295A JP11174295A JPH08300529A JP H08300529 A JPH08300529 A JP H08300529A JP 11174295 A JP11174295 A JP 11174295A JP 11174295 A JP11174295 A JP 11174295A JP H08300529 A JPH08300529 A JP H08300529A
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JP
Japan
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metal
glass fiber
coated glass
fiber
fibers
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JP11174295A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriaki Sato
典明 佐藤
Takashi Yamagishi
隆司 山岸
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Nippon Glass Fiber Co Ltd
Original Assignee
Nippon Glass Fiber Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a metal plated glass fiber preformat having neither air rubbles nor impregnation failure in FRM, good adhesiveness between the reinforcing fibers and the metal to be reinforced, and high reliability by welding each point of intersection of metal plated glass single fibers with the same metal as the metal to be plated. CONSTITUTION: A metal plated glass fiber layer-shaped belt 41 comprising of aluminum adhered to glass fibers is put on a spreading table 42 in such a manner that the fiber winding direction is allowed to lie in the vertical direction of the paper surface. The metal plated glass fiber layer-shaped belt 41 is pulled by a first shifting net 44 to be a spread sheet 45. At this time, a fiber holding plate 43 is provided in order that the metal plated glass fiber layer-shaped belt 41 is delivered after it is made uniform in its thickness from its right end in turn. As a result, a laminated sheet is formed with a thickness of the order of 0.25mm, wherein a multiplicity of the metal plated glass single fiber layers oriented in one direction and the metal plated glass single fiber oriented in the direction intersecting therewith at 70-110 degrees are laminated alternately. Following this, they are held between heating rollers 46 so as to make the glass fiber covering aluminum molten for joining each intersecting point of fibers.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は繊維強化金属(FRM)
で使用する強化繊維マット、特にFRM用金属被覆ガラ
ス繊維プリフォームマットに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a fiber reinforced metal (FRM).
And a metal-coated glass fiber preform mat for FRM.

【0002】[0002]

【従来の技術】繊維強化金属(FRM)は金属に繊維を
複合させることにより、金属単独では達成できない物性
を実現する。しかし、(1)FRMに用いられる繊維材
料の金属に対する濡れ性、繊維材料の金属溶湯への含浸
のしやすさなどが良くないと、繊維材料への被強化金属
の含浸不良となって強化材料である繊維と被強化金属の
間に気泡を巻き込みが発生し、FRMの特性値の低下を
引き起こしたり、(2)金属中における強化材料の分散
に不均一があると、同一複合材料であってもその方向や
位置によって、特性値にばらつきが出たり、(3)繊維
と被強化金属材料の接着性が悪いと所望の特性値が発現
しなかったりして、FRMの信頼性を低下させる大きな
要因となっている。
2. Description of the Related Art Fiber-reinforced metal (FRM) realizes physical properties that cannot be achieved by a metal alone by compounding a fiber with a metal. However, if (1) the wettability of the fiber material used in the FRM to the metal and the ease of impregnating the fiber material into the molten metal are not good, the fiber material will not be sufficiently impregnated with the metal to be reinforced, and When air bubbles are entrained between the fiber and the metal to be reinforced, which causes a decrease in the FRM characteristic value, and (2) there is uneven distribution of the reinforcing material in the metal, the same composite material Also, the characteristic value varies depending on the direction and position, and (3) the desired characteristic value does not appear if the adhesiveness between the fiber and the reinforced metal material is poor, which greatly reduces the reliability of the FRM. It is a factor.

【0003】このような問題点を解決するために、特公
平6−72029に示されるように、金属との濡れ性を
改善した組成の繊維を強化材料としたり、ヨーロッパ公
開特許40525に示されるように金属酸化物を強化用
繊維に塗布し、還元雰囲気中で金属酸化物を還元処理し
て、被強化金属と同種の金属を事前に被覆しておく方法
が提案されている。
In order to solve such a problem, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-72029, a fiber having a composition with improved wettability with a metal is used as a reinforcing material, or as disclosed in European Patent Publication 40525. A method has been proposed in which a metal oxide is applied to a reinforcing fiber, the metal oxide is subjected to a reduction treatment in a reducing atmosphere, and a metal of the same kind as the metal to be reinforced is coated in advance.

【0004】金属被覆繊維を製造する方法として、前
記、ヨーロッパ公開特許40525に示される方法を用
いるほか、プラズマ溶射やイオンプレーティングを用い
て、繊維材料への金属被覆を行う方法が各種行われてい
る。
As a method for producing a metal-coated fiber, various methods such as the method shown in European Patent Publication No. 40525 described above are used, and the fiber material is metal-coated by plasma spraying or ion plating. There is.

【0005】また、金属中における繊維の分散の不均一
はたとえ濡れ性のよい繊維材料を採用しても、しばしば
生じる。この問題を解決するため、事前に成型するFR
Mの形状と同じ形状に強化繊維材料のプリフォームを作
製しておき、これに溶融金属を含浸させる方法が提案さ
れている。
In addition, the non-uniform distribution of the fibers in the metal often occurs even if a highly wettable fiber material is used. FR molded in advance to solve this problem
A method has been proposed in which a preform of a reinforcing fiber material is prepared in the same shape as M and is impregnated with molten metal.

【0006】この様なプリフォームのうち、マット形状
のプリフォームは板状、円盤状もしくは円筒状のFRM
を製造することができるので有用である。マット状のプ
リフォームを製造する方法として、繊維材料を織る事に
より織物とする方法、および織らずに不織布とする方法
がある。
Among such preforms, a mat-shaped preform is a plate-shaped, disc-shaped, or cylindrical FRM.
Is useful because it can be manufactured. As a method of manufacturing a mat-like preform, there are a method of weaving a fiber material into a woven fabric and a method of forming a non-woven fabric into a non-woven fabric.

【0007】不織布マットを製造する方法として、
(1)ガラス繊維を長さ、数十ミリ程度に切断し、ネッ
ト上にばらまいて予備マットを形成し、続いて、予備マ
ットに有機バインダーを振りかけてガラス繊維同士を接
着して、不織布マットを形成するチョップドストランド
法、(2)同じく、切断繊維を水中に分散し、ネットで
漉きあげ、有機バインダーを塗布後、乾燥して不織布マ
ットを形成する湿式抄紙法、(3)繊維自身が交絡する
性質を持つ繊維でマットを形成する方法、(4)繊維同
士を機械的に交絡させるニードルパンチ法、および
(5)いわゆる展綿法などがある。
As a method for producing a non-woven mat,
(1) Cut glass fibers into lengths of several tens of millimeters, spread them on a net to form a preliminary mat, and then sprinkle an organic binder on the preliminary mat to bond the glass fibers together to form a non-woven mat. The chopped strand method for forming, (2) similarly, the cut fibers are dispersed in water, strained with a net, coated with an organic binder, and then dried to form a non-woven mat. (3) The fibers themselves are entangled. There are a method of forming a mat with fibers having properties, (4) a needle punching method in which fibers are mechanically entangled with each other, and (5) a so-called spreading method.

【0008】展綿法を利用して金属被覆ガラス繊維マッ
トを製造する方法として、特公平5−41106に記載
の方法が知られている。以下、図4および図5を参照し
て展綿法による金属被覆繊維のシートの製造方法を説明
する。
A method described in Japanese Patent Publication No. 5-41106 is known as a method for producing a metal-coated glass fiber mat by utilizing a cotton spreading method. Hereinafter, a method for producing a sheet of metal-coated fiber by the spreading method will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

【0009】図4において、10はガラス12を溶融す
るガラス溶融槽であり、その底部には溶融ガラスを流出
する紡糸ノズル14が複数個所定間隔毎に一直線状(図
面紙面と垂直方向)に配列するように設けられている。
In FIG. 4, reference numeral 10 denotes a glass melting tank for melting the glass 12, and a plurality of spinning nozzles 14 for discharging the molten glass are arranged in a straight line (in a direction perpendicular to the drawing paper) at predetermined intervals at the bottom thereof. It is provided to do.

【0010】溶融槽10の下方には、ノズル14から垂
下して紡糸されるガラス繊維16を巻き取る回転ドラム
18をその軸方向(紙面と垂直方向)に往復運動させる
駆動装置(共に図示せず。)を有した巻き取り装置が設
置されている。またこの巻き取り装置と溶融槽10との
中間の位置には、ガラス繊維16に金属被覆を施すため
の溶融金属保有炉20が設置されている。この溶融金属
保有炉20は、その側面に開口22が設けられると共
に、この開口22にコーティング用ノズル24が取り付
けられ、このノズル24先端から膨出する溶融金属の膨
出部中をガラス繊維16が通過し得るよう構成され、そ
のガラス繊維16の表面の一部または全部に金属が被覆
される。(この金属被覆ガラス繊維製造法を以下、溶融
塗布法と呼ぶ。)
Below the melting tank 10, a driving device (both not shown) for reciprocating a rotary drum 18 for winding glass fibers 16 hanging down from a nozzle 14 in the axial direction (direction perpendicular to the plane of the drawing). .) Is installed. A molten metal holding furnace 20 for applying a metal coating to the glass fiber 16 is installed at an intermediate position between the winding device and the melting tank 10. This molten metal holding furnace 20 is provided with an opening 22 on its side surface, a coating nozzle 24 is attached to this opening 22, and a glass fiber 16 is introduced into the bulging portion of the molten metal bulging from the tip of this nozzle 24. The glass fiber 16 is configured to pass through, and a part or all of the surface of the glass fiber 16 is coated with a metal. (This metal-coated glass fiber manufacturing method is hereinafter referred to as a melt coating method.)

【0011】このように構成された製造装置において、
溶融槽10中の溶融ガラス12は、ノズル14から流下
し、巻き取りドラム18によって引っ張られて延伸し、
多数の細い繊維となって互いに平行を保ったまま巻き取
りドラム18に巻き取られる。この際ドラム18は、そ
の軸方向(図において紙面と垂直方向)に往復運動さ
れ、各ガラス繊維16は波状に蛇行して巻き取られる。
In the manufacturing apparatus configured as described above,
The molten glass 12 in the melting tank 10 flows down from a nozzle 14, is pulled by a winding drum 18, and is stretched,
A large number of fine fibers are wound on the winding drum 18 while keeping parallel to each other. At this time, the drum 18 is reciprocated in the axial direction (the direction perpendicular to the paper surface in the figure), and the glass fibers 16 meander in a wave shape and are wound up.

【0012】回転ドラム18に巻き取られたガラス繊維
の層状の束体26が所定の厚さに達したとき、ドラム1
8の回転を停止し、そのガラス繊維の層状束体26をド
ラム18の軸方向に切断してドラム18から取り外す。
取り外した長方形の束体26は、図5に示すように、ガ
ラス繊維に直交またはほぼ直交する方向(上記切断の方
向)に引き延ばしながら展開すると、(以下、この引き
延ばしながら展開する作業を「展綿する」と呼び、金属
被覆を施されまたは施されないガラス繊維を展綿してガ
ラスの不織布を製造する方法を「展綿法」と呼ぶ。)ガ
ラス繊維の展綿シート28となる。
When the layered bundle 26 of glass fibers wound on the rotary drum 18 reaches a predetermined thickness, the drum 1
The rotation of 8 is stopped, and the layered bundle 26 of glass fibers is cut in the axial direction of the drum 18 and removed from the drum 18.
As shown in FIG. 5, the removed rectangular bundle 26 is expanded while being stretched in a direction (or the above-mentioned cutting direction) orthogonal to or substantially orthogonal to the glass fiber (hereinafter, this stretching and unfolding operation is referred to as "spreading". The method for producing a glass nonwoven fabric by spreading the glass fiber with or without the metal coating is referred to as "the spreading method".) The spreading sheet 28 of the glass fiber is obtained.

【0013】即ち、図5において、ドラム18から取り
外したガラス繊維層状束体26をその一端から展綿しな
がら別の回転ドラム30に巻き取られる。このようにし
て出来上がった展綿シート28は、上記の巻き取りドラ
ムの往復運動のうちの例えば往運動の際に巻き取られた
ガラス繊維層に対応する、一方向に延びるガラス繊維層
と、巻き取りドラムの復運動の際に巻き取られたガラス
繊維層に対応する、これと60〜150度交叉する方向
に延びる繊維層とが交互に多数積層されたものとなる。
上記交叉角度が所定の値になるように上記展綿の速度は
調節される。
That is, in FIG. 5, the glass fiber layered bundle 26 removed from the drum 18 is wound around another rotary drum 30 while spreading the glass fiber bundle 26 from one end thereof. The spread cotton sheet 28 thus formed includes a glass fiber layer extending in one direction, which corresponds to the glass fiber layer wound during the forward movement of the reciprocating movement of the winding drum, for example. A large number of fiber layers, which correspond to the glass fiber layers wound during the backward movement of the take-up drum and extend in the direction intersecting with the glass fiber layers by 60 to 150 degrees, are alternately laminated.
The speed of the spreading cotton is adjusted so that the crossing angle has a predetermined value.

【0014】強化材料としての繊維材料をなるべく長さ
の大きい繊維状態を保ってFRM内に残すことが、FR
Mの強度を向上させる上で重要である。その為、プリフ
ォームとして使用するシートは織布か不織布が適してい
る。しかし、金属被覆を施した繊維を織布にすること
は、繊維同士の滑りが非常に悪く、適当ではない。した
がって、このような金属被覆を施した繊維のシートを形
成するためには、不織布が好適であり、上記の展綿シー
トはFRM用金属被覆ガラス繊維プリフォームマットの
材料として適している。
To keep the fiber material as a reinforcing material in the FRM while keeping the fiber state of a length as long as possible,
It is important for improving the strength of M. Therefore, a woven fabric or a non-woven fabric is suitable for the sheet used as the preform. However, it is not appropriate to use a metal-coated fiber as a woven fabric because the fibers are very slippery. Therefore, a non-woven fabric is suitable for forming such a sheet of metal-coated fiber, and the above-mentioned spreading sheet is suitable as a material for a metal-coated glass fiber preform mat for FRM.

【0015】しかし、このようにして出来上がった展綿
シートは、それを構成するガラス繊維が相互に接着され
ていないためにシート自体の強度が低く、取り扱いが難
しい。したがって、有機バインダーを展綿シートに塗布
し、繊維と繊維の交接点を接合し、シートの強度を増す
方法がとられる。すなわち、図5のガラス繊維層状束体
26と回転ドラム30の間に、バインダー塗布装置(図
示せず)とバインダー乾燥装置(図示せず)を設けて、
バインダーによる繊維同士の結束を行い、取り扱い性の
よいシートとしたり、回転ドラム30の展綿シートを別
の工程で巻き返しながら、前述と同様のバインダー塗布
装置(図示せず)とバインダー乾燥装置(図示せず)を
通過させ、同じく別の巻き取りドラム(図示せず)で巻
き取る事により、同様の取り扱い性のよいシートとする
事ができる。
However, the expanded cotton sheet thus formed is difficult to handle because the glass fibers constituting the expanded cotton sheet are not adhered to each other and the strength of the sheet itself is low. Therefore, a method of applying an organic binder to a spreading sheet to bond fibers at fiber crossing points and increasing the strength of the sheet is adopted. That is, a binder coating device (not shown) and a binder drying device (not shown) are provided between the glass fiber layered bundle 26 and the rotary drum 30 of FIG.
While binding the fibers with a binder to form a sheet with good handleability, or while rewinding the spreading sheet of the rotary drum 30 in a separate step, the same binder coating device (not shown) and binder drying device (FIG. 3) as described above are used. It is possible to obtain a sheet having a similar handleability by passing it through a winding drum (not shown) and passing it through another winding drum (not shown).

【0016】しかし、上記のごとく、アクリル、酢酸ビ
ニル、でんぷん糊などの有機バインダーで不織布の強度
を向上させると、FRMを製造するときに高温の金属溶
湯を流し込むと、有機バインダーが燃焼し、ガス化した
り、炭化したりして、FRM内に気泡や異物の欠点を生
ずる。そこで、成形したプリフォームをFRM製造の直
前に加熱して、有機バインダー硬化を除去する方法が採
られている。
However, as described above, when the strength of the nonwoven fabric is improved with an organic binder such as acrylic, vinyl acetate, starch paste, etc., when a high-temperature molten metal is poured during the production of FRM, the organic binder burns and gas is generated. When it is carbonized or carbonized, defects such as bubbles and foreign matters are generated in the FRM. Therefore, a method has been adopted in which the molded preform is heated immediately before the production of FRM to remove the hardening of the organic binder.

【0017】バインダーとして、特開平4−35484
1に記載されているように、複合化する金属および溶融
金属と反応しない無機バインダー、または複合化する金
属と同種の金属のバインダーを強化材料と混合してプリ
フォームを形成し、これを加熱して、硬化させる方法で
用いた場合、これらのバインダーは強化材料と強化材料
の交接点にのみ定着する事が重要であるにも関わらず、
添加されたバインダーの多くはそれら交接点に定着する
量よりも、強化材料の表面や強化材料と強化材料の間隙
に多量に定着し、FRM化する際に、金属溶湯の流れを
妨げて強化材料への金属溶湯の含浸不良を起こしたり、
強化材料と被強化金属の接着の妨げとなったりする。
As a binder, JP-A-4-35484
1, an inorganic binder that does not react with the metal to be composited and the molten metal, or a binder of a metal similar to the metal to be composited, is mixed with the reinforcing material to form a preform, which is heated. Therefore, when it is used in a curing method, it is important that these binders are fixed only at the contact points between the reinforcing material and the reinforcing material,
Most of the added binders are fixed on the surface of the reinforcing material or in the gaps between the reinforcing materials and in the gaps between the reinforcing materials rather than the amount of fixing on the contact points, and when the FRM is formed, the flow of the molten metal is impeded to strengthen the reinforcing material. May cause poor impregnation of molten metal into the
It may interfere with the adhesion between the reinforcing material and the metal to be strengthened.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、強化繊維が
均一にFRM内に分散し、FRM内の気泡や含浸不良が
なく、強化繊維と被強化金属の接着性がよい、信頼性の
高いFRMを成形するための金属被覆ガラス繊維プリフ
ォームマットとその製造方法を提供することを目的とす
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, the reinforcing fibers are uniformly dispersed in the FRM, there are no bubbles or impregnation defects in the FRM, and the adhesion between the reinforcing fibers and the metal to be reinforced is good and highly reliable. It is an object to provide a metal-coated glass fiber preform mat for molding an FRM and a method for producing the same.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、一方向に延び
る金属被覆ガラス単繊維の層と、これと交叉する方向に
延びる金属被覆ガラス単繊維の層とが交互に多数積層さ
れた積層シートであって、金属被覆ガラス単繊維同士の
交接点が、被覆金属と同一の金属で融着されていること
を特徴とするFRM用金属被覆ガラス繊維プリフォーム
マットである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a laminated sheet in which a layer of metal-coated glass single fibers extending in one direction and a layer of metal-coated glass single fibers extending in a direction intersecting with the layer are alternately laminated. In addition, the metal-coated glass fiber preform mat for FRM is characterized in that the contact points of the metal-coated glass single fibers are fused with the same metal as the coating metal.

【0020】本発明のFRM用金属被覆ガラス繊維プリ
フォームマットは、それを構成するそれぞれのガラス単
繊維(モノフィラメント)単体の表面の少なくとも20
%、より好ましくは全周が金属で被覆されたものからな
っている。そして、一方向に延びる金属被覆ガラス単繊
維の層と、これと60〜150度傾斜して交叉する方向
に延びる金属被覆単繊維の層とが交互に多数積層された
積層シートであり、ガラス繊維は積層シート内で平面方
向に均一に規則正しく分散している。また、マットの強
度を向上する目的で通常用いられる有機バインダーを使
用せず、ある層の繊維とそれに隣接する層の繊維の交接
点が被覆金属と同一の金属で接合されて形成されてい
る。また、本発明の金属被覆ガラス繊維プリフォームマ
ットは繊維同士で形成される間隙に、異物を含まない。
The metal-coated glass fiber preform mat for FRM of the present invention has at least 20 of the surface of each single glass fiber (monofilament) constituting the mat.
%, More preferably the entire circumference is covered with a metal. And it is a laminated sheet in which a layer of metal-coated glass single fibers extending in one direction and a layer of metal-coated single fibers extending in a direction intersecting at an angle of 60 to 150 degrees are alternately laminated. Are uniformly dispersed in the plane direction in the laminated sheet. Further, an organic binder that is usually used for the purpose of improving the strength of the mat is not used, and the cross-contact between the fiber of a certain layer and the fiber of the layer adjacent thereto is formed by bonding with the same metal as the coating metal. Further, the metal-coated glass fiber preform mat of the present invention does not contain any foreign matter in the gap formed between the fibers.

【0021】金属被覆ガラス繊維マットに使用するガラ
ス繊維のガラスはC組成、E組成、S組成など、一般的
なガラス繊維組成として用いられているガラスをはじめ
として、長繊維への繊維化可能な組成であれば、目的と
するFRMの特性との組み合わせで適宜選択すればよ
く、オキシナイトライドガラスに代表される高融点で、
溶融金属に侵されない性質を持つガラスも好適に使用す
ることができる。
The glass of glass fiber used for the metal-coated glass fiber mat can be made into long fibers, including glass used as a general glass fiber composition such as C composition, E composition and S composition. If it is a composition, it may be appropriately selected in combination with the desired FRM characteristics, and it has a high melting point typified by oxynitride glass,
Glass having the property of not being eroded by the molten metal can also be preferably used.

【0022】本発明の金属被覆ガラス繊維マットに使用
する被覆金属は、原則として、FRMを構成する被強化
金属と同じか、被強化金属が合金であれば、その合金の
主成分の金属かその金属を主成分とする同種の合金が選
択されるが、組み合わせるガラス繊維のガラスの軟化温
度を目安に、その温度よりなるべく低い温度の融点を持
つ金属が望ましい。また、被強化金属と同一の金属で被
覆する場合は問題ないが、異なる金属で被覆する場合
は、被覆金属と被強化金属との濡れ性や、FRM製造時
に被覆金属が溶解する場合、被覆金属と被強化金属の相
互の混合性、合金形成性を考慮する必要がある。被覆金
属は単一元素である必要はなく、合金でもよい。金属被
覆ガラス繊維の製造のしやすさの観点でいえば、長繊維
製造に適したガラスは軟化点が700〜1000℃程度
のものが一般的であり、これに溶融塗布法を使用して、
金属被覆を施す場合、鉛、スズ、アルミニウム、亜鉛な
ど比較的低融点の金属およびそれらを主成分とした合金
が適している。そして被強化金属としては被覆金属と同
一または同種の、上記の鉛、スズ、アルミニウム、亜鉛
など比較的低融点の金属およびそれらを主成分とした合
金が適している。また、もし、FRM製造の必要性から
高融点の被覆金属を選択したい場合、その融点より高い
か同程度の軟化温度を持つガラスを選択する必要があ
る。
In principle, the coating metal used in the metal-coated glass fiber mat of the present invention is the same as the metal to be reinforced constituting the FRM, or if the metal to be reinforced is an alloy, the metal which is the main component of the alloy or its Although the same kind of alloy containing a metal as a main component is selected, a metal having a melting point at a temperature as low as possible is desirable based on the softening temperature of the glass of the glass fibers to be combined. In addition, there is no problem when coating with the same metal as the strengthening metal, but when coating with a different metal, the wettability between the coating metal and the strengthening metal, or when the coating metal dissolves during FRM production, the coating metal It is necessary to take into consideration the mutual mixing property and the strengthening metal, and the alloy forming property. The coating metal need not be a single element, but may be an alloy. From the viewpoint of the ease of manufacturing the metal-coated glass fiber, the glass suitable for manufacturing the long fiber generally has a softening point of about 700 to 1000 ° C., and a melt coating method is used for this.
When applying a metal coating, metals having relatively low melting points such as lead, tin, aluminum and zinc and alloys containing them as a main component are suitable. Further, as the metal to be strengthened, the above-mentioned metals such as lead, tin, aluminum, and zinc having relatively low melting points, which are the same as or similar to the coating metal, and alloys containing these as the main components are suitable. Further, if it is desired to select a coating metal having a high melting point due to the necessity of FRM production, it is necessary to select a glass having a softening temperature higher than or about the same as the melting point.

【0023】本発明の繊維マットを構成するガラス繊維
の繊維径は細すぎると、マットの形成がし難くなるとと
もに、繊維の表面積が増大するために、FRM化する際
に溶融金属が含浸し難くなる。また、逆に繊維径が太す
ぎる場合、繊維は柔軟性を失い、マット化する時やFR
M化する時に折れたり、FRM化した時のFRMの表面
にファイバーパターンが現れたりする。したがって、ガ
ラス繊維の直径は、5μm〜50μmであることが好ま
しく、より好ましい範囲は、10μm〜20μmであ
る。
If the fiber diameter of the glass fiber constituting the fiber mat of the present invention is too small, it becomes difficult to form the mat and the surface area of the fiber increases, so that it is difficult for the molten metal to be impregnated during FRM formation. Become. On the other hand, if the fiber diameter is too thick, the fiber loses its flexibility, and when it becomes matte or FR
When it becomes M, it breaks, and when it becomes FRM, a fiber pattern appears on the surface of FRM. Therefore, the diameter of the glass fiber is preferably 5 μm to 50 μm, more preferably 10 μm to 20 μm.

【0024】被覆金属のガラス繊維への付着量は少なす
ぎるとFRM化する時に金属がうまく繊維の間に浸透し
ない。また、付着量が多すぎると繊維の柔軟性を失い、
マット化が不能となる。したがって、被覆金属のガラス
繊維への付着量は、通常、体積にして5〜60%が適し
ており、20〜60%の範囲がさらに好ましい。
If the amount of the coated metal adhered to the glass fibers is too small, the metal does not penetrate well between the fibers during FRM conversion. Also, if the adhesion amount is too large, the flexibility of the fiber is lost,
Matting becomes impossible. Therefore, the amount of the coating metal adhered to the glass fibers is usually 5 to 60% by volume, and more preferably 20 to 60%.

【0025】本発明の金属被覆ガラス繊維マットの単位
面積当たりの重量(目付)は選択する被覆金属の種類、
その金属のガラス繊維への付着量、ガラス繊維径、およ
びFRMを製造するときの製造条件等により適宜選択す
ればよいが、通常、10g/m2〜100g/m2のマッ
トがロール状に巻き取ることができるので、後の取り扱
いが便利であるという理由で好ましい。マットの厚みに
関しても同様に適宜選択できるが、やはり、ロール状に
巻き取る場合を考慮して、50μm〜1000μmが適
当である。これらの範囲で製造された金属被覆ガラス繊
維マットであっても、FRMの製造に際して複数枚を重
ねて使用することができ、目付、厚みを実質的に増やす
こともできる。
The weight (unit weight) per unit area of the metal-coated glass fiber mat of the present invention is the kind of the coating metal selected,
Deposition amount to the metal of the glass fibers, glass fiber diameter, and may be selected as appropriate by the production conditions in the preparation of FRM, usually, 10 g / m 2 mat to 100 g / m 2 is wound into a roll Since it can be taken, it is preferable because it is convenient to handle later. Similarly, the thickness of the mat can be appropriately selected, but in consideration of the case of winding into a roll, 50 μm to 1000 μm is suitable. Even in the case of the metal-coated glass fiber mat produced in these ranges, it is possible to stack a plurality of sheets for use in producing the FRM, and it is possible to substantially increase the basis weight and the thickness.

【0026】本発明の金属被覆繊維ガラスマットは、金
属被覆ガラス単繊維と金属被覆ガラス単繊維の交接点を
その被覆金属と同一の金属で接合している。繊維と繊維
の交接点は、後に述べる方法により接合するが、被覆金
属が繊維の全周をすべて覆っていない場合(この様な金
属の繊維への付着状態をハーフコートと以後呼ぶことが
ある。)金属で接合されない交接点も生じるが、繊維マ
ットの強度を保つためにはこの交接点の中のいくつかが
接合しておればよい。金属被覆ガラス繊維がハーフコー
トではなく、ガラス繊維の全周を被覆金属が覆っていれ
ば(ガラス繊維の全周を被覆金属が覆っている被覆金属
の付着状態をフルコートと呼ぶことがある。)、繊維と
繊維の交接点には必ず被覆金属が存在し、その交接点が
被覆金属で接合される頻度が高くなり、金属被覆ガラス
繊維マットの強度が向上して、FRMを製造する際に、
金属被覆ガラス繊維マットの取り扱いが容易になる。
In the metal-coated fiber glass mat of the present invention, the contact points of the metal-coated glass single fibers and the metal-coated glass single fibers are joined with the same metal as the coating metal. The fibers and the fiber contact points are joined by the method described later, but when the coating metal does not cover the entire circumference of the fiber (the state of adhesion of such metal to the fiber may be referred to as a half coat hereinafter). Although some contact points are not joined by metal, some of these contact points may be joined in order to maintain the strength of the fiber mat. If the metal-coated glass fiber is not half-coated, but the coating metal covers the entire circumference of the glass fiber (the state of adhesion of the coating metal covering the entire circumference of the glass fiber with the coating metal is sometimes referred to as full-coat). , There is always a coating metal at the fiber-fiber contact point, the contact point is frequently bonded with the coating metal, the strength of the metal-coated glass fiber mat is improved, and when the FRM is manufactured,
The metal-coated glass fiber mat is easy to handle.

【0027】また、このような構成の金属被覆ガラス繊
維マットを製造する方法として、前記の溶融塗布法を用
い、金属被覆ガラス繊維を製造し、この繊維を展綿法で
シート状に成形した後、被覆金属が溶解する温度で繊維
シートを加熱し、冷却することにより作製する方法が最
適である。展綿法を用いてシート状にした場合、そのシ
ート状物は繊維が規則正しく交叉し、かつ、積層された
状態になっているので、機械的な力がかかっても、繊維
同士の摩擦により、シート状態を維持できるので、被覆
金属が溶解する温度で繊維シートを加熱し、冷却する工
程をこのシート状物が通過しても、シート状態を維持で
きる。
As a method for producing a metal-coated glass fiber mat having such a structure, the above-mentioned melt coating method is used to produce metal-coated glass fiber, and the fiber is formed into a sheet by the spreading method. The most suitable method is to heat the fiber sheet at a temperature at which the coating metal is melted and then cool it. When a sheet is formed using the spreading cotton method, the fibers in the sheet are regularly crossed and laminated, so even if a mechanical force is applied, due to the friction between the fibers, Since the sheet state can be maintained, the sheet state can be maintained even if the sheet-like material passes through the step of heating and cooling the fiber sheet at a temperature at which the coating metal melts.

【0028】繊維シートを加熱、冷却する手段として、
一定の間隔に保持され被覆金属が溶解する温度に加熱さ
れた加熱ロールに、上記展綿法で成形した積層シートを
挟み込み積層シートの引っ張りと加熱および交接点の接
合のための加圧を行い、巻き取るか、一定寸法で切断す
ることで、本発明の金属被覆ガラス繊維マットを得るこ
とができる。加熱されたマットの冷却は加熱ロールを出
ることにより自然に冷却されるが、加熱ロールの後ろに
空冷ファン、水冷ロールなどの強制冷却装置を設けるこ
とは、金属被覆ガラス繊維マットの目付、厚みを安定さ
せる上で有効である。また、加熱ロールや強制冷却装置
の前または後に厚み調節を行うためのプレスロールを設
けることによって、金属被覆ガラス繊維マットの厚みを
調節することができる。強制冷却装置としての冷却ロー
ルに厚み調整を行うためのプレスロールの機能を兼ね備
えさせることは、装置コスト削減に有効である。
As means for heating and cooling the fiber sheet,
A heating roll heated to a temperature at which the coating metal is held at a constant interval and is melted, a laminated sheet formed by the spreading method is sandwiched, and tension for heating the laminated sheet and pressurization for joining the cross contacts are performed, The metal-coated glass fiber mat of the present invention can be obtained by winding it or cutting it to a certain size. Cooling of the heated mat is naturally performed by exiting the heating roll, but providing a forced cooling device such as an air cooling fan or water cooling roll behind the heating roll reduces the weight and thickness of the metal-coated glass fiber mat. It is effective in stabilizing. Further, the thickness of the metal-coated glass fiber mat can be adjusted by providing a press roll for adjusting the thickness before or after the heating roll or the forced cooling device. It is effective to reduce the cost of the device that the cooling roll as the forced cooling device also has the function of the press roll for adjusting the thickness.

【0029】また、前記加熱ロールの代わりに、加熱の
ためのゾーンを別に設け、このゾーンを通過させること
により被覆金属を融解後、冷却プレスロールで繊維同士
の被覆金属による接着とシートの厚みを整える事によ
り、本発明の金属被覆ガラス繊維マットを得ることもで
きる。
Further, instead of the heating roll, a zone for heating is separately provided, and the coating metal is melted by passing through this zone, and then adhesion of the fibers to each other by the coating metal and the thickness of the sheet are performed by a cooling press roll. The metal-coated glass fiber mat of the present invention can also be obtained by preparing the mat.

【0030】本発明の金属被覆ガラス繊維マットの製造
方法により、金属被覆ガラス繊維マットの特性を変化さ
せたい場合は次の方法を採ればよい。即ち、ガラスの繊
維径を変えたい場合は、図4に図示した回転ドラム18
の回転数を変化させるか、同じく図4に図示したノズル
14からの溶融ガラス12の流下量を変化させればよ
い。
When it is desired to change the characteristics of the metal-coated glass fiber mat by the method for producing a metal-coated glass fiber mat of the present invention, the following method may be adopted. That is, when it is desired to change the glass fiber diameter, the rotary drum 18 shown in FIG.
The number of rotations of the molten glass 12 may be changed, or the amount of the molten glass 12 flowing from the nozzle 14 shown in FIG. 4 may be changed.

【0031】また、被覆金属の付着量を変化させたい場
合は図5に図示した溶融金属保有炉20に取り付けてあ
る、ノズル24先端から膨出する金属量を変化させれば
よく、膨出金属量を少なくすればハーフコート繊維が得
られ、膨出金属量を多くすればフルコート繊維が得られ
る。
If it is desired to change the amount of coating metal deposited, it is sufficient to change the amount of metal bulging from the tip of the nozzle 24 attached to the molten metal holding furnace 20 shown in FIG. If the amount is reduced, a half-coated fiber is obtained, and if the amount of bulged metal is increased, a full-coated fiber is obtained.

【0032】また、金属被覆ガラス繊維マットの目付を
変化させるには、図4のドラム18に巻き取られた層状
束帯26の厚みを変化させればよく、そのために、ドラ
ム18に金属被覆ガラス繊維を巻き取る時間を変化させ
ればよい。
To change the basis weight of the metal-coated glass fiber mat, the thickness of the layered bundle band 26 wound around the drum 18 shown in FIG. 4 may be changed. Therefore, the drum 18 is covered with the metal-coated glass fiber mat. You can change the winding time.

【0033】また、金属被覆ガラス繊維マットの厚みを
変化させるには、目付を変化させるか、展綿後、加熱冷
却する過程のいずれかに前述した様な厚み調節を行うプ
レスロールを置き、このロールのクリアランスを変化さ
せることによって行うことができる。
In order to change the thickness of the metal-coated glass fiber mat, a press roll for adjusting the thickness as described above is placed either in the process of changing the basis weight or in the process of heating and cooling after spreading. This can be done by changing the roll clearance.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の金属被覆ガラス繊維マットは、
一方向に延びる金属被覆ガラス単繊維層と、これと交叉
する方向に延びる金属被覆単繊維層とが交互に積層され
た展綿シートにおいて、金属被覆ガラス単繊維同士の交
接点が、被覆されている金属と同一の金属で接続されて
いるので、溶融金属をマットに流し込んでFRMを製造
する際に、ガラス繊維が既に溶融金属と同様の金属で濡
れているので、溶融金属のマットへの含浸がよい。
The metal coated glass fiber mat of the present invention comprises
In a spreading sheet in which a metal-coated glass single fiber layer extending in one direction and a metal-coated single fiber layer extending in a direction intersecting with the layer are alternately laminated, a contact point between the metal-coated glass single fibers is coated. Since it is connected with the same metal as the existing metal, when the molten metal is poured into the mat to manufacture FRM, the glass fiber is already wet with the same metal as the molten metal, so the molten metal is impregnated into the mat. Is good.

【0035】さらに、本発明の金属被覆ガラス繊維マッ
トは、予め、展綿法を用いてシート状に成形されている
ので、繊維は1本1本均一に分散されており、溶融金属
をマットに流し込んでFRMを製造すると、金属中にガ
ラス繊維が均一に分散された状態となり、強化のための
複合作用を最大限に発揮することができる。
Further, since the metal-coated glass fiber mat of the present invention is previously formed into a sheet by the spreading method, the fibers are uniformly dispersed one by one, and the molten metal is formed into the mat. When the FRM is manufactured by pouring, the glass fibers are uniformly dispersed in the metal, and the composite action for strengthening can be maximized.

【0036】さらに、本発明の金属被覆ガラス繊維マッ
トは、マットの形状を維持する為の有機バインダーを使
用せず、強化する金属と同じ組成金属で繊維同士の交接
点を接着してマットの形状を維持しているので、有機バ
インダを用いた場合に生ずる有機バインダーの燃焼ガス
による気泡をFRM中に発生させない。
Furthermore, the metal-coated glass fiber mat of the present invention does not use an organic binder for maintaining the shape of the mat, but bonds the cross-contacts of the fibers with the same composition metal as the metal to be strengthened to form the shape of the mat. Therefore, the bubbles due to the combustion gas of the organic binder generated when the organic binder is used are not generated in the FRM.

【0037】さらに、本発明の金属被覆ガラス繊維マッ
トは、繊維同士で形成される間隙に、繊維と繊維の交接
点を接合する目的で添加された金属もしくは無機物に起
因する残存異物はないので、FRM化する際に金属溶湯
の流れを妨げる事がなく、また、繊維と繊維の交接点を
接合する目的で添加された無機物に起因するガラス繊維
表面を被覆する無機物を含まないので、繊維表面と被強
化金属の接着を妨げるるものがないので、気泡や繊維と
金属の接着不良をFRM中に発生させない。
Further, since the metal-coated glass fiber mat of the present invention has no residual foreign matter due to the metal or the inorganic substance added for the purpose of joining the cross-contact between the fibers in the gap formed between the fibers, It does not impede the flow of molten metal when it is made into FRM, and it does not contain the inorganic substance that coats the glass fiber surface due to the inorganic substance added for the purpose of joining the fiber to the fiber contact point. Since there is nothing that hinders the adhesion of the metal to be reinforced, bubbles and defective adhesion between the fiber and the metal do not occur in the FRM.

【0038】本発明の金属被覆ガラス繊維マット製造法
は、溶融塗布法を用いているので、金属酸化物を塗布
後、還元処理を行うような、複雑な工程を必要とせず、
また、プラズマ溶射の様な大がかりな装置を必要とせ
ず、ガラス繊維のモノフィラメント1本、1本に金属を
塗布することができる。
Since the method for producing a metal-coated glass fiber mat of the present invention uses a melt coating method, it does not require a complicated process such as a reduction treatment after coating a metal oxide,
Further, it is possible to apply the metal to each of the glass fiber monofilaments without requiring a large-scale device such as plasma spraying.

【0039】さらに、本発明の金属被覆ガラス繊維マッ
ト製造法は、展綿法により、マット化する方法を用いる
ので、連続的、かつ/または効率的に有機バインダーを
用いていない金属被覆ガラス繊維マットが製造できる。
Further, since the method for producing a metal-coated glass fiber mat of the present invention uses a method of matting by a spreading method, a metal-coated glass fiber mat which does not use an organic binder continuously and / or efficiently. Can be manufactured.

【0040】また、本発明の金属被覆ガラス繊維マット
は金属部分のみに注目すれば、金属が繊維状に3次元的
に張り巡らされている構造のため、金属の単位重量あた
りの表面積が大きい事、また、その交接点はしっかりと
接合されているので、導電率が高い事、一方では、ガラ
ス繊維が骨格を形成しているので、被覆金属材料のみを
繊維化してマットとした場合と較べて、マットの剛性は
高いと言う特徴を副次的に持っている。この性質を利用
して、電池の集電材料への応用を考えた場合、活物質を
保持し、活物質と電子のやりとりをし、電子を効率よく
正極もしくは負極端子に伝達する役割を担う集電材料と
しても好適な材料と成りうる。たとえば、鉛蓄電池にお
いては、電池の活物質は電解液と混合してペースト状に
し、集電材料に塗り付けられる場合があるが、その際、
鉛繊維のみのマットでは、塗り付ける時の圧力で繊維と
繊維の間隙がつぶれてしまい、多くの活物質を塗り込む
ことが出来なくなる。本発明の金属被覆ガラス繊維マッ
トのうち、被覆金属として鉛を選択した物であればガラ
ス繊維により、鉛繊維が補強されている構造になってい
るので、繊維同士の間隙はつぶれにくい。また、鉛繊維
部分同士の交接点が鉛で接続されているので、単なる接
触よりも電子が円滑に流れることが出来、電池エネルギ
ーの内部損失を低くすることが出来る。
In the metal-coated glass fiber mat of the present invention, if attention is paid only to the metal portion, the metal has a large surface area per unit weight because it is three-dimensionally stretched in a fiber shape. Moreover, since the contact points are firmly joined, the conductivity is high. On the other hand, since the glass fiber forms the skeleton, compared with the case where only the coated metal material is made into a mat to form a mat. As a side effect, the mat has high rigidity. Taking this property into consideration, when considering application to a current collecting material of a battery, a collector that holds an active material, exchanges electrons with the active material, and efficiently transfers electrons to the positive electrode or the negative electrode terminal. It can be a suitable material as an electric material. For example, in a lead-acid battery, the active material of the battery may be mixed with an electrolytic solution to form a paste, which may be applied to a current collecting material.
In the case of a mat containing only lead fibers, the gap between the fibers is crushed by the pressure applied, and it becomes impossible to apply much active material. In the metal-coated glass fiber mat of the present invention, if lead is selected as the coating metal, the structure is such that the lead fibers are reinforced by the glass fibers, so the gaps between the fibers are unlikely to collapse. Further, since the cross-contact points of the lead fiber portions are connected by lead, electrons can flow more smoothly than simple contact, and the internal loss of battery energy can be reduced.

【0041】[0041]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。 実施例1 図4に示す装置を用いて、直径15μmのSガラス組成
のガラス単繊維約100本に体積で表して37%のアル
ミニウムを付着させた連続した金属被覆ガラス単繊維を
所定時間回転ドラムに巻き取り、ドラム18の回転を停
止し、そのガラス繊維の層状束体をドラムの軸方向に切
断してドラムから取り外す。得られたガラス繊維層状束
帯の寸法は巾約50cm、長さ約240cm、厚み約
0.7cmであり、その重量は約5kgであった。取り
外した長方形の金属被覆ガラス繊維層状束帯から何本か
の金属被覆ガラス繊維を取り出し、その断面を観察した
ところ図1に示す様なハーフコート繊維であり、アルミ
ニウムのガラス繊維への付着量は、体積にして約40%
であった。この金属被覆ガラス繊維層状束帯を、図2に
示す装置にて、金属被覆ガラス繊維マットを製造した。
即ち、図2において、金属被覆ガラス繊維層状束帯41
は展綿台42の上に、繊維の巻き取り方向が紙面と垂直
の方向に一致するように置かれる。金属被覆ガラス繊維
層状束帯41はその一端から第一移動ネット44に引っ
張られて、展綿シート45となる。この時、金属被覆ガ
ラス繊維層状束帯41が右端から順次均等な厚みとなっ
て繰り出す様に、繊維押さえ板43が設けてある。展綿
シート45は、もとの金属被覆ガラス繊維層状束帯4に
比べて長さが約150倍に引き延ばされており、一方向
に延びる金属被覆ガラス単繊維の層と、これと70〜1
10度交叉する方向に延びる金属被覆ガラス単繊維の層
とが交互に多数積層された約0.25mm厚みの積層シ
ート(展綿シート)になっている。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 4, about 100 glass single fibers having an S glass composition having a diameter of 15 μm and 37% by volume of 37% by volume of aluminum adhered to the continuous metal-coated glass single fibers were rotated for a predetermined time. Then, the drum 18 is stopped from rotating, and the layered bundle of glass fibers is cut in the axial direction of the drum and removed from the drum. The glass fiber layered bundle obtained had a width of about 50 cm, a length of about 240 cm, and a thickness of about 0.7 cm, and the weight thereof was about 5 kg. Some metal-coated glass fibers were taken out from the removed rectangular metal-coated glass fiber layered band and the cross-section was observed to find half-coated fibers as shown in FIG. 1. The amount of aluminum adhering to the glass fibers was About 40% in volume
Met. A metal-coated glass fiber mat was produced from the metal-coated glass fiber layered band using the apparatus shown in FIG.
That is, in FIG. 2, the metal-coated glass fiber layered bundle band 41
Is placed on the spreading table 42 so that the winding direction of the fibers coincides with the direction perpendicular to the paper surface. The metal-coated glass fiber layered bundle band 41 is pulled from the one end thereof by the first moving net 44 to become a spreading sheet 45. At this time, the fiber pressing plate 43 is provided so that the metal-coated glass fiber layered bundle band 41 is fed from the right end in order to have a uniform thickness. The spreading sheet 45 is stretched about 150 times in length as compared with the original metal-coated glass fiber layered bundle band 4, and a layer of the metal-coated glass monofilament extending in one direction and 70- 1
It is a laminated sheet (foamed sheet) having a thickness of about 0.25 mm in which a large number of metal-coated glass monofilament layers extending in the direction intersecting with each other by 10 degrees are alternately laminated.

【0042】つづいて、展綿シート45は上下一対をな
す加熱ロール46に挟み込まれる。加熱ロール46はそ
の表面温度が800℃に設定されており、加熱ロールに
挟み込まれた瞬間、ガラス繊維を覆っているアルミニウ
ムは融点である660℃以上に加熱されアルミニウムは
溶融状態となり、同時に加熱ロール46により展綿シー
ト45はその厚み方向に圧迫力を受けて、繊維と繊維の
交接点が接触し、ガラス繊維をおおっているアルミニウ
ムがその交接点で繊維同士を接合した状態となる。な
お、加熱ロールを通過させる前には展綿シートは約1.
5mmの厚みを有していたが、加熱ロールによる圧迫に
より、展綿シートの厚みは約0.25mmになった。こ
の様にして加熱、圧迫を受けた展綿シート45は加熱ロ
ール46より送り出され、冷却ノズル47より吹き出さ
れた冷却空気により、冷却されて、溶融していたアルミ
ニウムは固化し、繊維と繊維の交接点をアルミニウムで
接続された構造を持つ、約0.25mm厚みの金属被覆
ガラス繊維マット48が完成する。金属被覆ガラス繊維
マットはその後の取り扱いを容易にする為、第二移動ネ
ット49に乗せられ、続いて、巻き取りドラム50に巻
き取られてロール状態に成形される。
Subsequently, the expanded cotton sheet 45 is sandwiched by a pair of upper and lower heating rolls 46. The surface temperature of the heating roll 46 is set to 800 ° C., and at the moment when the heating roll 46 is sandwiched between the heating rolls, the aluminum covering the glass fiber is heated to a melting point of 660 ° C. or higher, and the aluminum is in a molten state. 46, the spreading sheet 45 receives a compressive force in its thickness direction, the fibers come into contact with each other at their cross-contacts, and the aluminum covering the glass fibers joins the fibers at the cross-contacts. In addition, before passing through the heating roll, the spread cotton sheet is about 1.
Although it had a thickness of 5 mm, the spread of the expanded cotton sheet was about 0.25 mm due to the pressure applied by the heating roll. The expanded cotton sheet 45 thus heated and pressed is sent out from the heating roll 46, cooled by the cooling air blown out from the cooling nozzle 47, the molten aluminum is solidified, and the fibers are separated from each other. A metal-coated glass fiber mat 48 having a structure in which the contact points are connected with aluminum and having a thickness of about 0.25 mm is completed. The metal-coated glass fiber mat is placed on the second moving net 49 and then wound on the winding drum 50 to be formed into a roll state in order to facilitate the subsequent handling.

【0043】この様にして得られた金属被覆ガラス繊維
マットを顕微鏡観察すると図3に示すように、繊維51
(一方向に延びる金属被覆ガラス単繊維の層を構成す
る)と繊維52(約70〜110度交叉する方向に延び
る金属被覆ガラス単繊維の層を構成する)の交接点がア
ルミニウム53で接続された金属被覆ガラス繊維の展綿
シートとなっていることが観察された。図で黒く見える
のがアルミニウムが被覆されていない繊維表面を表し、
白く見えるのが アルミニウムが被覆されている繊維表
面を表している。得られた金属被覆ガラス繊維マットの
性状を表1に示す。
When the metal-coated glass fiber mat thus obtained is observed under a microscope, as shown in FIG.
Aluminum (53) connects the cross-contacts (constituting a layer of metal-coated glass monofilament extending in one direction) and the fibers 52 (constituting a layer of metal-coating glass monofilament extending in the direction intersecting by about 70 to 110 degrees). It was observed that it was a spread sheet of metal-coated glass fiber. What appears black in the figure represents the fiber surface not coated with aluminum,
The white appearance represents the surface of the fiber coated with aluminum. Table 1 shows the properties of the obtained metal-coated glass fiber mat.

【0044】[0044]

【表1】 =============================== 実施例1 比較例 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ガラス繊維径(μm) 15 15 アルミニウム付着量(体積%) 37 37 目付(g/m2 ) 68 70 有機物付着量(重量%) 0 4 使用バインダー 使用せず アクリル樹脂 ===============================Table 1 ================================ Example 1 Comparative Example --------------- −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− Glass fiber diameter (μm) 15 15 Aluminum attached amount (volume%) 37 37 Unit weight (g / m 2 ) 68 70 Organic attached amount (% By weight) 0 4 Binder used Not used Acrylic resin ================================

【0045】このマットを50mm×50mmの大きさ
にそれぞれ20枚切断し、テスト用試料とした。この試
料を800℃に加熱した50mm×50mm×5mmの
金型に、20枚重ねて金型に装填し、800℃のアルミ
ニウム溶湯を50MPaの圧力で金型内に圧入し、その
まま冷却して、ガラス繊維強化アルミニウム片を製作し
た。
20 pieces of each of the mats were cut into a size of 50 mm × 50 mm to prepare test samples. 20 pieces of this sample were stacked in a mold of 50 mm × 50 mm × 5 mm heated to 800 ° C., the molten aluminum of 800 ° C. was pressed into the mold at a pressure of 50 MPa, and cooled as it was. A glass fiber reinforced aluminum piece was produced.

【0046】このガラス繊維強化アルミニウム試験片を
適当な大きさに切断し、その断面を観察すると試験片内
にはガラス単繊維が均一に分布しており、かつ気泡やア
ルミニウムの含浸不良が見られなかった。
When this glass fiber reinforced aluminum test piece was cut into an appropriate size and its cross section was observed, glass single fibers were uniformly distributed in the test piece, and bubbles and poor impregnation of aluminum were observed. There wasn't.

【0047】比較例 比較のため実施例1で製作したのと同じ条件で、金属被
覆ガラス繊維層状束帯を製造し、有機バインダーとして
アクリル樹脂を金属被覆ガラス繊維層状束帯に塗布して
繊維と繊維とを接着する従来の展綿法にて厚みが約0.
25mmの展綿マットを製作した。表1にマットの性状
を示す。
Comparative Example For comparison, a metal-coated glass fiber layered band was prepared under the same conditions as those prepared in Example 1, and an acrylic resin as an organic binder was applied to the metal-coated glass fiber layered band to form fibers and fibers. With a conventional spreading method to bond
A 25 mm cotton mat was produced. Table 1 shows the properties of the mat.

【0048】このマット実施例1と同様に50mm×5
0mmの大きさにそれぞれ20枚切断し、テスト用試料
とした。この試料を800℃に加熱した50mm×50
mm×5mmの金型に、20枚重ねて金型に装填し、8
00℃のアルミニウム溶湯を50MPaの圧力で金型内
に圧入し、そのまま冷却して、ガラス繊維強化アルミニ
ウム片を製作した。
50 mm × 5 as in the case of this mat 1
20 pieces each were cut into a size of 0 mm to obtain test samples. 50mm x 50 which heated this sample to 800 degreeC
20 pieces are piled up in a metal mold of 5 mm x 5 mm and loaded into the metal mold.
A glass melt reinforced aluminum was produced by press-fitting an aluminum melt at 00 ° C. into the mold at a pressure of 50 MPa and cooling it.

【0049】このガラス繊維強化アルミニウム試験片を
適当な大きさに切断し、その断面を観察すると、試験片
には、有機バインダーの燃焼に起因すると思われる、気
泡や含浸不良が観察され、バインダーが炭化したと思わ
れる黒色の異物が観察された。
When this glass fiber reinforced aluminum test piece was cut into an appropriate size and its cross section was observed, bubbles and impregnation defects, which are considered to be caused by the combustion of the organic binder, were observed in the test piece, and the binder was A black foreign substance that was considered to be carbonized was observed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のマットを構成する金属被覆ガラス単繊
維の断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a metal-coated glass single fiber constituting a mat of the present invention.

【図2】本発明のマットを製造する方法の1実施例を示
す側面図。
FIG. 2 is a side view showing an embodiment of a method for producing a mat according to the present invention.

【図3】本発明の金属被覆ガラス繊維マットを顕微鏡観
察した平面図。
FIG. 3 is a plan view of a metal-coated glass fiber mat of the present invention, observed under a microscope.

【図4】金属被覆ガラス繊維の層状束体の製造のための
装置を示す側面図。
FIG. 4 is a side view showing an apparatus for producing a layered bundle of metal-coated glass fibers.

【図5】金属被覆ガラス繊維の展綿シートの製造方法を
示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing a method for producing a spread sheet of metal-coated glass fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ガラス溶融槽 12 ガラス 14 ノズル 16 ガラス繊維 18 回転ドラム 20 溶融金属保有炉 22 開口 24 コーティング用ノズル 26 ガラス繊維の層状束体 28 展綿シート 30 回転ドラム 41 金属被覆ガラス繊維層状束帯 42 展綿台 43 繊維押さえ板 44 第一移動ネット 45 展綿シート 46 加熱ロール 47 冷却ノズル 48 金属被覆ガラス繊維マット 49 第二移動ネット 50 巻き取りドラム 51 繊維 52 繊維 53 アルミニウム 10 Glass Melting Tank 12 Glass 14 Nozzle 16 Glass Fiber 18 Rotating Drum 20 Molten Metal Retaining Furnace 22 Opening 24 Coating Nozzle 26 Layered Bundle of Glass Fiber 28 Rolled Cotton Sheet 30 Rotating Drum 41 Metal Coated Glass Fiber Layered Band 42 42 Rolling Stand 43 Fiber Pressing Plate 44 First Moving Net 45 Expanded Cotton Sheet 46 Heating Roll 47 Cooling Nozzle 48 Metal Coated Glass Fiber Mat 49 Second Moving Net 50 Winding Drum 51 Fiber 52 Fiber 53 Aluminum

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方向に延びる金属被覆ガラス単繊維の
層と、これと交叉する方向に延びる金属被覆ガラス単繊
維の層とが交互に多数積層された積層シートであって、
金属被覆ガラス単繊維同士の交接点が、被覆金属と同一
の金属で融着されていることを特徴とするFRM用金属
被覆ガラス繊維プリフォームマット。
1. A laminated sheet in which a layer of a metal-coated glass single fiber extending in one direction and a layer of a metal-coated glass single fiber extending in a direction intersecting with the layer are alternately laminated.
A metal-coated glass fiber preform mat for FRM, characterized in that the contact points of the metal-coated glass single fibers are fused with the same metal as the coating metal.
【請求項2】 前記金属被覆ガラス単繊維の被覆金属が
ガラス単繊維の全周を覆っている請求項1記載のFRM
用金属被覆ガラス繊維プリフォームマット。
2. The FRM according to claim 1, wherein the coating metal of the metal-coated glass single fiber covers the entire circumference of the glass single fiber.
Metal-coated glass fiber preform mat for use.
【請求項3】 互いに間隔を隔てて平行に送られる多数
本の金属被覆ガラス繊維を軸線方向に往復運動する回転
ドラムに巻き取って金属被覆ガラス繊維の所定の厚さの
層状束帯を形成し、前記層状束帯を回転ドラムの軸線方
向に切断し、金属被覆ガラス繊維に直交もしくはほぼ直
交する方向にこの金属被覆ガラス繊維束帯を展開して長
いシート状にし、その展開されたシートを前記被覆金属
の融点以上の温度で加熱して金属被覆ガラス繊維同士の
交接点を、前記被覆金属で融着させるすることを特徴と
するFRM用金属被覆ガラス繊維プリフォームマットの
製造方法。
3. A plurality of metal-coated glass fibers fed in parallel at a distance from each other are wound around a rotary drum that reciprocates in an axial direction to form a layered bundle band of the metal-coated glass fibers having a predetermined thickness, The layered band is cut in the axial direction of the rotating drum, and the metal-coated glass fiber band is expanded in a direction orthogonal or almost orthogonal to the metal-coated glass fibers to form a long sheet, and the expanded sheet is made of the coated metal. A method for producing a metal-coated glass fiber preform mat for FRM, characterized in that the metal-coated glass fiber preform mat is heated at a temperature equal to or higher than the melting point to fuse the contact points of the metal-coated glass fibers with the coating metal.
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