JPS62226837A

JPS62226837A - ガラス繊維のロ−ビングの製造方法

Info

Publication number: JPS62226837A
Application number: JP7056886A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Hasegawa; 正義長谷川
Original assignee: Nippon Glass Fiber Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1986-03-28
Filing date: 1986-03-28
Publication date: 1987-10-05
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPH0617245B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はガラス繊維のロービングの製造方法に係り、特
にフィラメントワインディング法などによるＦＲＰの製
造に有用なガラス繊維ロービングの製造方法に関する。

［従来の技術］ガラス長繊維の最大の用途は、複合材料の強化用であり
、強化するマトリックスとしては熱硬化性樹脂、熱可塑
性樹脂、ゴム、石コウ、セメント、金属などがある。こ
の中で最も発達しているのが熱硬化性樹脂との組合せに
よる複合材料で、一般にＦ　ＲＰ　（Ｆｉｂｅｒｇｌａ
ｓｓ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄρ１ａｓｔｉｃｓの略）と
呼ばれている。ＦＲＰに使用される熱硬化性樹脂は不飽
和ポリエステル樹脂が中心で、その他、フェノール樹脂
、エポキシ樹脂なども使用される。ＦＲＰ製品は例えば
ヘルメット、ベンチ、スキー１釣竿、船、浴槽、ロケッ
ト、容器など、幅広い分野に採用されている。

ＦＲＰｔＪ品の製造法としては、フィラメントワインデ
ィング法、ハンドレーアツブ法、スズレーアッ７’　法
あるいはシートモールディングコンパウンド法、バルク
モールディングコンパウンド法などが行なわれている。

ＦＲＰ製品のなかでも特に断面円形状のものの製造には
、一般にフィラメントワインディング法が採用されてい
る。この方法は、ガラス繊維のロービングを熱硬化性樹
脂の液に浸漬して型に巻き付けて成形する方法で１巻き
付けに際し、型を回転する方Ｖ、と、型を固定して樹脂
液を浸１１１させたロービングを巻き付ける方法とがあ
る。フィラメンｉ・ワインディング法による製品は、ガ
ラス繊維含有率を７０％以りにすることもでき、ＦＲＰ
製品中最も強度が高く精密な製品がつくれる方法である
Ｊ二、自動化や１巻き方によりいろいろな方向性をもた
せることも可能で、高級製品の量産にも好適な方法であ
る。

ところで、フィラメントワイディング法によりＦＲＰを
製造する際には、ロービングを型に巻き付ける際の巻き
付は効率の面から、ロービングはフィラメント数の多い
ものほど好ましい、一方。

ロービングの樹脂液の含浸性能の面からは、ロービング
の長さ方向に直交する断面の厚さが薄いものほど好まし
い。

また、ハンドレーアツブ法やスプレーアップ法でも、薄
く偏平なロービングを用いれば、含浸性の向に、成形型
への型なじみの向ヒが図れ、好適である。

従来、フィラメントワインディング法等に好適なストラ
ンドやロービングとしては、次のものが知られている。

（Ｄ　細く偏平なストランド、あるいはこのストランド
を複数本引き揃えたロービング（特開昭５６−１４６７
９４）。

■　第２図（ａ）（正面図）、（ｂ）（側面図）に示す
如く、ロービングの製造にあたり、ブッシングｌのチッ
プからひき出される多数のフィラメント２を幾つかの群
に分けてスプリットストランド３にし、これを巻きとっ
てロービングとしたもの（スプリットストランドロービ
ング）、（特開昭５７−３５０５５、特開昭５９−１３
８５６７）、なお、第２図（ａ）。

（ｂ）において、４はバインダアプリケータ、５は集束
用部材、６は巻取装置である。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記従来の技術のうち、■によるものは
、偏トストランドを作製してケーキ状にしてから、複数
のケーキからストランドを引き揃えてロービングとする
ため、工程数が多く効率が悪い１−に歩留も悪い、この
ため、相当にコ１スト高となるという欠点がある。

また、（２）のスプリットストランドロービングは、そ
の製造に程において、紡糸スタート時にフィラメントを
いくつかに分けてガイドに導き巻き取る必要があるため
１作業性が悪い。

また、巻取装置にロービングを巻き取るに際し、端面の
揃った巻取体とするには、巻取体端面部分ではスプリッ
ト化を避けなければならない。

このため、このスプリット化されていない部分において
は樹脂液が含浸されに〈〈なり、含浸ムラの原因となる
。

ｃ問題点を解決するための手段］本発明のガラス繊維のロービングの製造方法は、ブッシ
ングから引き出される多数のフィラメントに集束剤を付
着させ、これらをそのまま引き揃えて一本の偏平帯状体
となし、これを巻取装置で巻き取ることを特徴とするも
のである。

以ド、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施に好適なカラス繊
維のロービングの装造装置を示す図であって、第１図（
ａ）は正面図、第１図（ｂ）は側面図である。

図示の如く１本発明の方法によりガラス繊維のロービン
グを製造するには、ブッシング１０から引き出される多
数のフィラメント１１にバインダアプリケータ１２によ
り集束剤（バインダ）を付着させ、集束剤を付着させた
フィラメント群１３をそのまま車き揃えて一本の偏平帯
状体１４となし、これを巻取装置１５で巻き取るもので
ある。

なお、バインダアプリケータ１２からの集束剤としては
、でん粉系のもの、プラスチックエマルジョン系のもの
、シラン系のものなど各種のものを用いることができる
。

巻取装置１５は、駆動装置ｉｉ！（図示せず）によって
回転されるドラム１６と、該ドラム１６の軸心方向（第
１図（ａ）の矢印Ａ方向）に往復動されるトラバースガ
イド１７とを備えており、トラバースガイド１７で偏平
帯状体１４を案内して略均等厚さにドラム１６に巻き取
ることができるように構成されている。なお、１Ｂは巻
取りを安定させるためのタッチロールである。

偏平帯状体１４を案内するトラバースがイド１７の材質
としては、フィラメントの摺動性の点から真鍮が最適で
ある。また、その形状は、偏平帯状体１４がその通過部
分のガイド面に整列溝らかに案内されるものが用いられ
る０例えば、第３図に示す如く、偏平帯状体１４が通過
する部分１７ａが略二等辺三角形（第３図（ａ））ない
し円弧形（第３図（ｂ））状であって、該三角形の底辺
又は円弧の弦の長さ文が５〜７５ｍｍとりわけ２０〜６
０ｍｍ、該三角形の高さ又は円弧の高さｄが１０〜２０
ｍｍ、前記長さ文と高さｄとの北見／ｄが０．５〜７．
５とりわけ１．０〜６．０、また三角形の頂角の角度θ
が３０〜１５０’程度のものが好ましい、なお、第３図
（ａ）、（ｂ）において１７ｂはガイド面。

１７ｃはトラバースガイドの保持板である。

トラバースガイドの形状は第３図（ａ）。

（ｂ）に示すものに何ら限定されるものではなく、第４
図（ａ）〜（Ｃ）に示すものでも良い。

第４図（＆）は１対の半割体を、偏平帯状体の通過部分
１７の三角形状の頂角部分で交叉するように組み合せた
ものであり、第４図（ｂ）は該部分１７ａが略菱形状の
ものである。また、第４図（Ｃ）は該部分１７ａが半円
形状のものである。

このようなトラバースガイド１７を用いることにより、
フィラメントの偏平帯状体１４は、トラバースガイド１
７のガイド面１７ｂに整然と配列されて通過部１７ａを
通過するため、偏平帯状形状を保持しつつ、良好にドラ
ム１６に巻き取ることができる。しかも、トラバースガ
イド１７の偏平帯状体１４の通過部１７ａの形状を変え
ることにより１巻き取るロービングの幅を所望のものに
変化させることができる。

第１図（ａ）、（ｂ）に示す装置では、集束剤を付着さ
せたフィラメント群１３を、ギヤザリングロール１９で
案内し、更に集束幅調整ロール２０で案内してトラバー
スガイド１７に導いている。このギヤザリングロール１
９及び集束幅調整ロール２０を設けることにより、フィ
ラメント群１３を良好な幅を保持して、偏平帯状体とし
て導くことが可能となる。

ギヤザリングロール１９は、周方向に延びる多数の溝が
形成されているものである。その材質としては、摺動性
が高いことからグラファイトが好適である。また、ロー
ル径は７５ｍｍ程度が適当である。ギヤザリングロール
１９はブッシングｌＯのチップ１０ａから引き出されて
フィラメント群の＠Ｗｔｌ−維持する作用を有する。な
お、このギヤザリングロールの代わりに、溝のない平滑
なグラファイト製ロールを用いても良い。

集束幅調整ロール２０としては、摺動性の面からグラフ
ァイト製のものが好ましく、その形状は長さ方向に等径
の円柱状でもよいが、第１図（ａ）、（ｂ）に示す如く
、両端部よりも中心部において、その軸心に直交する断
面積が大きい略円柱形状とするのが好適である。このよ
うな形状の場合、集束幅調整ロール２０は、例えば、長
さく軸心方向の長さ）が３００ｍｍで、軸心に直交する
断面の直径が中心部で６０ｍｍ、両端部で５０ｍｍ程度
であるようなものが好ましい、なお、集束幅調整ロール
は、真鍮のワイヤをく字形あるいは円弧形に曲げたもの
でも代用ヤきる。これらの集束＠調整ロール２０やワイ
ヤは、フィラメント群１３の幅を拡げる作用を有してお
り１幅広偏平なロービングの製造を容易なものとする。

なお、本発明においては、フィラメント群１３を幅広に
保ちながらトラバースガイド１７に導くことが可能であ
るならば、ギヤザリングロール１９、集束幅調整ロール
２０はなくても良く、また、いずれか一方のみでも良い
、ギヤザリングロール１９及び集束幅調整ロール２０の
いずれか一方のみを設ける場合には、上述の如く、フィ
ラメント群１３の幅をトラバースガイド１７に致るまで
、できるだけ広く保持するために、ギヤザリングロール
１９又は集束幅調整ロール２０は、設置位置をなるべく
下方に位、置させて設けるのが好ましい。

ギヤザリングロール１９、集束幅調整ロール２０は、ま
た、各々複数個設けても良い。

このような本発明のガラスｍ維のロービングの装造方法
によれば、第５図に示す如く、偏平断面形状のロービン
グを容易に製造することができる。

なお、第５図（ａ）、（ｂ）は本発明で製造されるガラ
スＭｌｌ、Ｉ！のロービングを示し、第５図（ａ）は断
面（ロービングの長さ方向と直交する断面）図、第５図
（ｂ）は第５図（ａ）のＢの部分の拡大図である。

本発明においてロービングに引き揃えて集東させるフィ
ラメントの本数は１６００〜ｉ　ｏｏｏ。

本とするのが好ましい、このフィラメント本数が少ない
とロービングをフィラメントワインディング法に採用し
た場合の巻き付は効率の向上効果が低く、また逆に多過
ぎるとロービングとして集東し難くなる。特に好ましい
フィラメントの本数は２０００〜４０００本である。な
お、このフィラメントの径は特に制限されないが、一般
には、ｆ均直径１５〜３０ＪＬｍ、特に約２４ｐｍ程度
のものとするのが好ましい。

また、本発明において、製造されるロービング１は、第
５図（８Ｌ）における偏平断面の厚さａが０．０５〜１
．０ｍｍ、幅すが５〜３０ｍｍ、幅すと厚さａとの比ｂ
　／　ａが２０〜４００であることが好ましい。厚さａ
が０．０５ｍｍより薄いとロービングの幅方向の引張強
度が不足し、裂は易くなる等、取り扱い性が悪くなり、
１．Ｏｍｍより厚いと樹脂液の含浸性催が低下して、ロ
ービングの中心部まで樹脂液が十分に含浸されなくなる
。また、幅すが５ｍｍよりも小さいとフィラメントワイ
ンディング法における巻き付は効率が悪く１作業性も低
下する。逆に、幅すが３０ｍｍより大きいと使用時に裂
けたり折れ曲ったすして取り扱い性が悪くなる。同様の
理由から、輻すと厚さａとの比ｂ　／　ａは、２０≦ｂ
　／　ａ≦４００、好ましくは３０≦ｂ　／　ａ≦２０
０とするするのが好ましい。

本発明の方法によれば、このようなガラス繊維のロービ
ングを、従来のダイレクトロービングワイングー装置を
用いて、極めて容易にＳｌ造することがｉｉ［能であり
、ロービングの偏ｆ断面の輻す及び厚さａも、集束幅調
整ロールやトラバースガイド等の組み合せで自在に変化
させることができる。

［作用］本発明のガラス繊維ロービングの製造方法は、ブッシン
グから引き出される多数のフィラメントをそのまま引き
揃えて一本の偏平帯状体として巻き取るため、製造工程
数が少なく、また製造作業も容易であり、極めて高い生
産性でロービングを製造することができる。

しかも、その製造にあたっては、従来のダイレクトロー
ビングワイングー装置を用いることができるため、極め
て有利である。

また、製造されたロービングは、フィラメントが平行か
つ均一に並んだ偏平帯状体であるため、樹脂液の含浸性
も良好で、しかも、フィラメントワインディング法にお
ける巻き付は作業効率の極めて高いものとなる。勿論、
ハンドレーアツブ法やスプレーアップ法においても極め
て有用である。

［実施例］以下、実施例について説明する。

実施例１第１図（ａ）、（ｂ）に示すような装置を用い、ブッシ
ングから２０００本のフィラメントを引出し、これを引
き揃えて偏平帯状体とし、巻取装置で巻き取り、ガラス
繊維のロービングを製造した。

なお、この際に、集束幅調整ロールとしては。

長さ２５０ｍｍのグラファイトロールを、その軸心とド
ラムの軸心との距離が８００ｍｍとな−るように設け、
ドラムは長さ２５０　ｍｍのものを用いた。また、トラ
バースガイドとしては、直径２ｍｍの真鍮線を曲げて、
保持板に溶接した、第３図（ａ）に示すような形状のも
のとし、その大きさ見、ｄ、θを第１表に示す如く種々
変えて、製造されるロービングの偏平形状との関係、即
ち。

第５図（ａ）における偏平断面の厚さａ、幅ｂ、を調べ
た。結果を第１表に示す。

第１表第１表より、本発明の方法によれば、容易に偏平帯状ロ
ービングを製造することができることが明らかである。

しかもトラバースガイドの形状を変えることにより、得
られるロービングの断面形状を変化させることが可能で
ある。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明のガラス繊維のロービングの
製造方法によれば、偏平帯状のロービングを極めて高効
率で製造することができ、その製造コストを大幅に低下
させることができる。また、製造にあたっては、得られ
るロービングの断その製造には、従来のダイレクトロー
ビングワイングー装置を応用することができ、設備費等
の面からも極めて有利である。

しかして、このような本発明の方法で得られたロービン
グはフィラメントが平行かつ均一に並んだ偏平帯状体で
あるため、フィラメントワインディング法における巻き
付は効率が良く、樹脂液の含浸性能に優れ、しかもその
取り扱い性も極めて良好である。このため、本発明で得
られるガラス繊維のロービングによれば、フィラメント
ワインディング法等にて、ＦＲＰを極めて効率良く製造
することができ、しかもロービングの樹脂液含浸ムラ等
がないことから、製造されるＦＲＰは極めて品質良いも
のとなる０本発明で製造されるガラス繊維のロービンン
グは、ＦＲＰの製造の他、あらゆるガラス繊維製品の製
造分野において極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施に好適なあって、
第１図（ａ）は正面図、第１図（ｂ）は側面図である。ｍ２図（ａ）、（ｂ）は従来のスプリットストランドロ
ービングの製造装置を示す図であって、第２図ＣＬ）は
正面図、第２図（ｂ）は側面図である。第３図（ａ）、
（ｂ）はトラバースガイドの例を示す正面図、第４図（
ａ）〜（Ｃ）はトラバースガイドの他の例を示す正面図
である。第５図（ａ）、（ｂ）は本発明で製造されるガ
ラス繊維のロービングを示し。第５図（ａ）は断面図、ｆＪＩｌＳ図（ｂ）は第５図（
Ｌ）のＢの部分の拡大図である。１０・・・ブッシング、　　　１１・・・フィラメント
、１２・・・バインダアプリケータ。１３・・・フィラメント群、■４・・・偏平帯状体。１５・・・巻取装置、　　　　１６・・・ドラム、１７
・・・トラバースガイド。１９・・・ギヤザリングロール、２０・・・集束幅調整ロール、２１・・・ガラス！ａ維のロービング、２２・０．フィ
ラメント、　　２３・・・バインダ。代理人　　　弁理士　　　重　野　　剛（ａ）　　　　
　　（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ブッシングから引き出される多数のフィラメント
に集束剤を付着させ、これらをそのまま引き揃えて一本
の偏平帯状体となし、これを巻取装置で巻き取ることを
特徴とするガラス繊維のロービングの製造方法。
（２）巻取装置はドラムと該ドラムの軸心方向に往復動
されるトラバースガイドとを備えており、該トラバース
ガイドで前記偏平帯状体を案内して略均等厚さに巻き取
る特許請求の範囲第１項に記載の方法。
（３）トラバースガイドは偏平帯状体が通過する部分が
略二等辺三角形又は円弧形状であって、該三角形の底辺
又は円弧の弦の長さｌが５〜７５ｍｍ、該三角形の高さ
又は円弧の高さｄが１０〜２０ｍｍ、前記長さｌと高さ
ｄとの比ｌ／ｄが０．５〜７．５である特許請求の範囲
第２項に記載の方法。
（４）集束剤を付着させたフィラメントを、周方向に多
数の溝が形成されたギャザリングロールで案内する特許
請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の
方法。
（５）集束剤を付着させたフィラメントを、平滑面を有
する集束幅調整ロールで案内する特許請求の範囲第１項
ないし第３項のいずれか１項に記載の方法。
（６）集束幅調整ロールは、両端部よりも中心部におい
て、その軸心に直交する断面積が大きい略円柱形状であ
る特許請求の範囲第５項に記載の方法。
（７）集束幅調整ロールは円柱形状である特許請求の範
囲第５項に記載の方法。
（８）集束剤を付着させたフィラメントをギャザリング
ロール及び集束幅調整ロールで案内する特許請求の範囲
第２項ないし第７項のいずれか１項に記載の方法。
（９）１６００〜１００００本のフィラメントを引き揃
え、長さ方向と直交する断面の厚さａが０．０５〜１．
０ｍｍ、幅ｂが５〜３０ｍｍ、最大幅ｂと最大厚さａと
の比ｂ／ａが２０〜４００である偏平帯状体として巻き
取る特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項
に記載の方法。