KR102020639B1 - 유리 섬유사 연결체 - Google Patents

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Abstract

텐션을 가하였을 때에 연결이 해제되지 않고, 수지를 함침시킨 후, 지장 없이 다이스에 통할 수가 있으며, 성형품에서 뛰어난 외관 품질을 얻을 수 있는 유리 섬유사 연결체를 제공한다. 유리 섬유사 연결체(1)는, 유리 섬유사(2, 3)와, 겹쳐진 양 유리 섬유사(2, 3)의 단부에 수지사(4)가 감겨진 결합부(5)를 구비한다. 결합부(5)가 20~40mm의 폭(W1)을 구비한다. 각 유리 섬유사(2, 3)의 직경과 결합부(5)에 감겨진 수지사(4)의 두께의 총합으로서의 결합부 직경(R)이 500~5000μm이며, 각 유리 섬유사(2, 3)의 질량이 200~6000tex일 때, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2, 3)의 질량의 비의 값이 0.32~2.00의 범위에 있다.

Description

유리 섬유사 연결체
본 발명은 유리 섬유사 연결체에 관한 것이다.
종래, 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 매트릭스 수지로 하여, 그 매트릭스 수지 중에 강화재로서 섬유 길이가 긴 유리 섬유사(유리 스트랜드)를 배치한 장섬유 강화 플라스틱이 알려져 있다. 상기 장섬유 강화 플라스틱은, 예를 들면, 유리 로빙(glass roving)으로부터 소정의 텐션을 가하여 인출된 유리 섬유사에 수지를 함침시키고, 이를 다이스를 통하여 과잉의 수지를 제거하여, 부착되어 있는 수지량을 조정한 후, 수지를 경화시킴에 의해 제조된다.
여기서, 상기 유리 섬유사는 표면에 집속제가 도포된 복수의 유리 필라멘트를 집속한 것이며, 상기 유리 로빙은 그 유리 섬유사를 권심에 로울 형상으로 감음에 의해 형성되어 있다.
상기 장섬유 강화 플라스틱을 제조할 때에는, 효율적으로 제조하기 위하여, 상기 유리 섬유사의 공급이 끊어지지 않게 하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 유리 로빙은 상기 권심에 로울 형상으로 감은 상태에서 제조, 운반되지만, 1개의 권심에 너무나 긴 상기 유리 섬유사를 감는 것은 제조, 운반상 불리하다.
그래서, 1개의 상기 유리 로빙으로부터 인출되는 유리 섬유사의 종단부와, 다른 상기 유리 로빙으로부터 인출되는 유리 섬유사의 시단부를 연결하여, 유리 섬유사 연결체로 함으로써, 장대한 유리 섬유사로 하는 것이 행해지고 있다.
상기 유리 섬유사를 연결하는 방법으로서, 예를 들면, 제 1의 유리 섬유사의 종단부와 제 2의 유리 섬유사의 시단부에 에어를 분사하여 해서(解舒)하면서 서로 얽히게 하여 연결하는 에어 스플라이스법으로 불리는 방법이 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 또한, 상기 유리 섬유사를 연결하는 방법으로서 제 1의 유리 섬유사의 종단부와 제 2의 유리 섬유사의 시단부를 크릴로 불리는 묶는 방법으로 연결하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 2 참조).
특허 문헌 1 : 일본국 특개 2012－161960호 공보 특허 문헌 2 : 일본국 특개 2007－69985호 공보
그렇지만, 상기 에어 스플라이스법에 의한 경우에는, 제 1의 유리 섬유사의 종단부와 제 2의 유리 섬유사의 시단부가 서로 얽혀져 있는 것에 지나지 않기 때문에, 상기 로빙으로부터 텐션을 가하여 인출될 때에 연결이 해제되는 일이 있다는 문제가 있다. 한편, 상기 크릴에 의한 경우에는, 매듭이 형성되기 때문에, 유리 섬유사에 수지를 함침시킨 후, 다이스를 통할 때에 지장을 발생하는 일이 있다는 문제가 있다.
상기 유리 섬유사를 연결하는 방법으로서는, 게다가 제 1의 유리 섬유사의 종단부와 제 2의 유리 섬유사의 시단부를 겹치고, 양 유리 섬유사가 겹쳐진 부분에 수지사를 감는 것에 의해 연결하는 스플라이스법으로 불리는 방법이 있다. 그렇지만, 상기 스플라이스법에 있어서도, 연결 상태에 따라서는 상기 로빙으로부터 텐션을 가하여 인출될 때에 연결이 해제되거나, 다이스를 통할 때에 지장을 발생시키거나, 게다가 연결된 부분의 개섬도가 낮아져 성형품에 있어서 충분한 외관 품질을 얻을 수 없는 일이 있다는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제를 해소하여, 텐션을 가하였을 때에 연결이 해제되는 일이 없고, 수지를 함침시킨 후, 지장 없이 다이스를 통할 수가 있으며, 성형품에서 뛰어난 외관 품질을 얻을 수 있는 유리 섬유사 연결체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 스플라이스법에 대해 예의 검토한 결과, 제 1의 유리 섬유사의 종단부와 제 2의 유리 섬유사의 시단부를 겹칠 때의 조건 및 상기 수지사를 감을 때의 조건을 조정함에 의해 상기 문제를 해결할 수가 있는 것을 발견하여 본 발명에 도달하였다.
그래서, 본 발명의 유리 섬유사 연결체는, 제 1의 유리 섬유사와, 제 2의 유리 섬유사와, 겹쳐진 양 유리 섬유사의 단부에 수지사가 감겨진 결합부를 구비하는 유리 섬유사 연결체로서, 그 결합부가 20~40mm의 범위의 폭을 구비하고, 각 유리 섬유사의 직경과 그 결합부에 감겨진 그 수지사의 두께의 총합으로서의 결합부 직경이 500~5000μm의 범위이며, 각 유리 섬유사의 질량이 200~6000tex(g/km)의 범위일 때, 그 결합부 직경에 대한 그 유리 섬유사의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량(단위tex)/결합부 직경(단위μm))이 0.32~2.00의 범위에 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유리 섬유사 연결체는, 제 1의 유리 섬유사의 단부와, 제 2의 유리 섬유사의 단부가 겹쳐진 부분에 수지사가 감겨짐에 의해 형성된 결합부를 구비하고 있으며, 그 결합부가 20~40mm의 범위의 폭을 구비하고 있음에 의해, 텐션을 가하였을 때에 연결이 해제되는 일이 없고, 수지를 함침시킨 후, 지장 없이 다이스를 통할 수가 있다.
본 발명의 유리 섬유사 연결체에 있어서, 상기 결합부의 폭이 20mm미만일 때에는, 텐션을 가하였을 때에 연결이 해제되며, 40mm를 넘으면, 수지를 함침시킨 후, 다이스를 통할 때에 지장이 생긴다.
또한, 본 발명의 유리 섬유사 연결체는, 각 유리 섬유사의 직경과 그 결합부에 감겨진 그 수지사의 두께의 총합으로서의 결합부 직경이 500~5000μm의 범위이며, 각 유리 섬유사의 질량이 200~6000tex의 범위일 때, 그 결합부 직경에 대한 그 유리 섬유사의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경)이 0.32~2.00의 범위에 있음에 의해, 수지를 함침시킨 후, 지장 없이 다이스를 통할 수가 있으며, 뛰어난 외관 품질을 얻을 수 있다.
본 발명의 유리 섬유사 연결체에 있어서, 상기 결합부 직경에 대한 상기 유리 섬유사의 질량의 비의 값이 2.00을 넘을 때는, 그 유리 섬유사의 굵기에 대해 상기 수지사의 감음이 강해지므로, 상기 결합부의 개섬이 어려워진다. 그 결과, 상기 결합부에 대한 수지의 함침성이 저하하여, 성형체로 하였을 때에 충분한 외관 품질을 얻을 수 없다.
또한, 본 발명의 유리 섬유사 연결체에 있어서, 상기 결합부 직경에 대한 상기 유리 섬유사의 질량의 비의 값이 0.32 미만일 때는, 상기 결합부에 감겨진 수지사가 많아지기 때문에, 수지를 함침시킨 후, 다이스를 통할 때에 지장이 생긴다. 또한, 상기 결합부에 감겨진 수지사가 많아지는 결과로서, 상기 결합부의 개섬이 어려워지며, 그 결합부에 대한 수지의 함침성이 저하하므로, 성형체로 하였을 때에 충분한 외관 품질을 얻을 수 없다.
본 발명의 유리 섬유사 연결체에 있어서, 상기 결합부 직경에 대한 유리 섬유사의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경)은, 상기 결합부에 있어서 유리 섬유사의 개섬도가 높아지며, 그 결합부로의 수지 함침성이 특히 높아지기 때문에, 0.64~1.55의 범위에 있는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 유리 섬유사 연결체는, 상술한 구성을 구비함에 의해, 텐션을 가하였을 때에 연결이 해제되는 일이 없고, 수지를 함침시킨 후, 지장 없이 다이스를 통할 수가 있으며, 성형품에서 뛰어난 외관 품질을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 유리 섬유사 연결체에 있어서, 상기 수지사가 감겨진 감김부의 폭은, 상기 결합부의 폭의 60~110%의 범위인 것이 바람직하다. 본 발명의 유리 섬유사 연결체는, 상기 수지사가 감겨진 감김부의 폭이, 상기 결합부의 폭의 60~110%의 범위임에 의해, 텐션을 가하였을 때에 유리 섬유사의 연결이 해제되는 것을 확실히 방지할 수가 있다.
또한, 본 발명의 유리 섬유사 연결체는 그를 포함하는 유리 섬유 강화 수지 성형품에 이용할 수가 있으며, 뛰어난 외관 품질의 유리 섬유 강화 수지 성형품을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 유리 섬유사 연결체의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 II－II선 단면도.
다음으로, 첨부의 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대하여 더 자세하게 설명한다.
도 1에 나타내는 본 실시 형태의 유리 섬유 연결체(1)는, LFT(Long Fiber reinforced Thermoplastics)나 필라멘트 와인딩 성형품 등의 장섬유 강화 플라스틱(유리 섬유 강화 수지 성형품)의 제조에 이용된다. 유리 섬유 연결체(1)는, 제 1의 유리 섬유사(2)와, 제 2의 유리 섬유사(3)와, 제 1의 유리 섬유사(2)의 종단부와 제 2의 유리 섬유사(3)의 시단부가 겹쳐진 부분에 수지사(4)이 감겨진 결합부(5)를 구비하며, 결합부(5)에 의해 유리 섬유사(2, 3)가 연결되어 있다.
유리 섬유사(2, 3)는, 용융하였을 때에 소정의 유리 조성이 되도록 배합된 유리 배치(유리 원재료)를 용융하여, 다수의 노즐을 구비하는 부싱으로부터 인출하는 것에 의해 섬유화된 유리 필라멘트에 집속제를 도포한 후, 복수 본의 그 유리 필라멘트를 집속함에 의해 얻어진 것이다. 상기 소정의 유리 조성은, 유리 섬유의 전량에 대해서, SiO2를 50~70 질량%, Al2O3을 5~30 질량%, B2O3을 0~30 질량%, MgO를 0~15 질량%, CaO를 0~30 질량%, 그 외의 성분(예를 들면, Li2O, Na2O, K2O, Fe2O3, TiO2, F2)을 0~5 질량% 포함한다.
여기서, 제조가 용이하고, 범용성이 뛰어나기 때문에, 유리 섬유사(2, 3)의 유리 조성으로서는, E유리 조성(유리 섬유의 전량에 대해서, SiO2를 52~56 질량%, Al2O3을 12~16 질량%, CaO와 MgO를 합계로 20~25 질량%, B2O3을 5~10 질량%, Li2O와 Na2O와 K2O를 합계로 0~1 질량% 포함한 유리 조성)이 바람직하다.
상기 유리 필라멘트는 5.0~25.0μm의 범위의 직경을 구비하고, 유리 섬유사(2, 3)는 400~6000개의 범위의 그 유리 필라멘트를 집속하여 이루어지며, 200~6000tex(1000m 당 200~6000g)의 범위의 질량을 구비하고 있다. 또한, 유리 섬유사(2, 3)는 권심에 감아져 도시하지 않는 로빙을 형성하고 있다.
여기서, 상기 유리 필라멘트의 직경은, 장섬유 강화 플라스틱의 강도 향상에 대한 기여의 크기나, 유리 섬유사 제조 효율의 높음으로부터, 10.0~25.0μm인 것이 바람직하고, 15.0~25.0μm인 것이 보다 바람직하고, 16.5~24.5μm인 것이 한층 더 바람직하고, 16.5~24.0μm인 것이 특히 바람직하고, 16.6~23.5μm인 것이 가장 바람직하다.
또한, 유리 섬유사(2, 3)에 있어서, 장섬유 강화 플라스틱의 강도 향상에 대한 기여의 크기나, 유리 섬유사 제조 효율의 높음으로부터, 상기 유리 필라멘트는, 1000~5000개가 집속되어 있는 것이 바람직하고, 1500~4500개가 집속되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 유리 섬유사(2, 3)의 질량은, 장섬유 강화 플라스틱의 강도 향상에 대한 기여의 크기나, 유리 섬유사 제조 효율의 높음으로부터, 1000~5000tex인 것이 바람직하고, 1100~4500tex인 것이 보다 바람직하다.
수지사(4)는, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 등의 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 이루어지는 실을 이용하는 것이 바람직하고, 상기 장섬유 강화 플라스틱의 매트릭스 수지가 열가소성 수지의 경우에는, 폴리아미드로 이루어지는 실을 이용하는 것이 바람직하다.
결합부(5)는, 제 1의 유리 섬유사(2)의 종단부와, 제 2의 유리 섬유사(3)의 시단부가 겹쳐진 부분이며, 보다 상세하게는 제 1의 유리 섬유사(2)의 종단으로부터 제 2의 유리 섬유사(3)의 시단까지의 부분이다. 결합부(5)는, 20~40mm, 바람직하게는 23~37mm, 보다 바람직하게는 25~35mm, 한층 더 바람직하게는 27~33mm의 폭(W1)을 구비하고 있다.
수지사(4)는, 예를 들면 스플라이서(MESDAN사제) 등을 이용하여 결합부(5)에 감겨져 있으며, 수지사(4)가 감겨진 부분은, 결합부(5)의 폭(W1)의 60~110%의 폭(W2)를 구비하고 있다. 여기서, 텐션을 가하였을 때에 수지사의 연결이 해제되는 것을 보다 확실히 방지함과 함께 수지사의 사용량을 억제한다고 하는 관점으로부터는, 수지사(4)가 감겨진 부분은, 결합부의 폭(W1)에 대해서, 바람직하게는 65~100%의 범위의 폭(W2)를 구비하고 있으며, 보다 바람직하게는 70~90%의 범위의 폭(W2)을 구비하고 있으며, 한층 더 바람직하게는 70~80%의 범위의 폭(W2)를 구비하고 있다.
또한, 유리 섬유 연결체(1)는, 500~5000μm의 범위의 결합부 직경(R)을 구비하고 있다. 결합부 직경(R)은, 유리 섬유사(2, 3)의 직경과 결합부(5)에 수지사(4)를 감았을 때의 유리 섬유사(2, 3)의 적층 방향에 있어서의 수지사(4)의 두께의 총합이다. 또한, 도 2에서는, 결합부 직경(R)을 모식적으로 유리 섬유사(2, 3)의 직경과 결합부(5)에 감겨진 수지사(4)의 두께와의 총합으로서 나타내고 있다.
여기서, 결합부 직경(R)은, 1000~3700μm의 범위인 것이 바람직하고, 1200~3500μm의 범위인 것이 보다 바람직하고, 1300~3200μm의 범위인 것이 더 바람직하다.
유리 섬유 연결체(1)는, 200~6000tex의 범위의 질량과, 500~5000μm의 범위의 결합부 직경(R)을 구비하며, 그 결과, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 0.32~2.00의 범위, 바람직하게는 0.43~1.92의 범위, 보다 바람직하게는 0.65~1.55의 범위, 한층 더 바람직하게는 0.68~1.52의 범위에 있다.
또한 도 1 및 도 2에서는, 설명을 위해서 수지사(4)를 결합부(5)에 한 겹으로 감은 상태를 나타내고 있지만, 수지사(4)는 결합부(5)에 이중 이상으로 감겨져 있어도 괜찮다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제 1의 유리 섬유사(2)의 종단부와, 제 2의 유리 섬유사(3)의 시단부를 연결하는 경우에 대해 설명하고 있다. 그러나, 유리 섬유 연결체(1)는, 제 1의 유리 섬유사(2)의 시단부 또는 제 2의 유리 섬유사(3)의 종단부가 다른 유리 섬유사 또는 다른 유리 섬유 연결체와 연결되어 있어도 괜찮다.
다음으로, 본 발명의 실시예 및 비교예를 나타낸다.
실시예
〔실시예 1〕
본 실시예에서는, 우선, 용융하였을 때에 E유리 조성이 되도록 배합된 소정의 유리 배치(유리 원재료)를 용융하여, 다수의 노즐을 구비하는 부싱으로부터 인출함에 의해 섬유화된 유리 필라멘트로 하여, 그 유리 필라멘트에 집속제를 도포한 후, 복수 본의 그 유리 필라멘트를 집속함으로써, 유리 섬유사(2, 3)로 하고, 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
유리 섬유사(2, 3)는, 각각 그 횡단면에 있어서, 직경 17.1μm의 유리 필라멘트가 4000개 집속되어 있으며, 2400tex의 질량을 구비하고 있다.
다음으로, 상기 로빙으로부터 유리 섬유사(2)의 종단부와, 유리 섬유사(3)의 시단부를 인출하고, 겹쳐서, 폭(W1)이 30mm인 결합부(5)를 형성하였다. 다음으로, 결합부(5)에 폴리아미드제의 수지사(4)를 스플라이서(MESDAN사제) 등을 이용하여, 감김부의 폭(W2)이 결합부(5)의 폭(W1)의 75%, 결합부 직경(R)이 2000μm가 되도록 감아서, 유리 섬유사(2, 3)가 결합부(5)에 의해 연결되어 있는 유리 섬유사 연결체(1)를 형성하였다.
그 결과, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에서는, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 1.20(=2400/2000)이 되어 있다.
다음으로, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에, 주행 속도가 15m/분이 되도록 텐션을 가하면서, 매트릭스 수지로서의 열가소성 수지를 열용융시켜서 함침시키고, 이를 다이스를 통해 과잉의 수지를 제거한 후, 냉각에 의해 수지를 경화시키고, 절단함에 의해 장섬유 강화 플라스틱의 중간 성형체(pellet)를 제조하였다. 그 후, 이 펠릿을 이용하여 사출 성형을 실시하여 장섬유 강화 플라스틱의 성형체를 제조하였다. 제조에는 47개의 결합부(5)를 가지는 48개의 유리 섬유 로빙을 이용하여, 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성, 결합부(5)의 개섬도를 평가하였다.
상기 연결의 해제의 유무에 대해서는, 47개의 결합부(5)에 관해서, 주행 중에 해제가 일어나지 않았던 것을 ○, 해제가 일어난 것을 ×로 하였다.
상기 다이스 주행성에 관해서는, 47개의 결합부(5)에 관해서, 다이스에 막히지 않고 주행할 수 있던 것을 ○, 다이스에 막혀서 주행 불가가 된 것을 ×로 하였다.
상기 결합부(5)의 개섬도에 대해서는, 결합부(5)를 포함한 47개의 펠릿에 대하여, 펠릿의 단부로부터 잉크를 침투시켰을 때, 1개도 침투하지 않았던 것을 ◎, 모세관 현상에 의해 1~2개 침투한 것을 ○, 3개 이상 침투한 것을 ×로 하였다.
결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 2〕
본 실시예에서는, 우선 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 직경 23.3μm의 유리 필라멘트가 4000개 집속되어 4440tex의 질량을 구비하는 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
다음으로, 실시예 1과 동일하게 하여, 폭(W1)이 30mm인 결합부(5)를 형성하였다. 다음으로, 결합부(5)에 폴리프로필렌제의 수지사(4)를 스플라이서(MESDAN사제) 등을 이용하여, 감김부의 폭(W2)이 결합부(5)의 폭(W1)의 75%, 결합부 직경(R)이 3000μm가 되도록 감아서 유리 섬유사(2, 3)가 결합부(5)에 의해 연결되어 있는 유리 섬유사 연결체(1)를 형성하였다.
그 결과, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에서는, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 1.48(=4440/3000)이 되어 있다.
다음으로, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에 대하여, 주행 속도가 10 m/분이 되도록 텐션을 가하면서, 매트릭스 수지로서 열경화성 수지를 함침시키고, 이를 다이스를 통해 과잉의 수지를 제거한 후, 플레이트에 감고, 80℃의 열프레스에 의해 수지를 경화시킴에 의해 장섬유 강화 플라스틱의 성형체를 제조하였다. 제조에는 47개의 결합부(5)를 가지는 48개의 유리 섬유 로빙을 이용하여 실시예 1과 완전히 동일하게 하여 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성을 평가하고, 이하대로 결합부의 개섬도를 평가하였다.
상기 결합부(5)의 개섬도에 대해서는, 47개의 결합부(5)를 포함한 성형품에 대하여, 성형후의 결합부(5)를 포함하는 부분에, 미함침에 의한 백화가 없었던 것을 ◎, 1~2개소에 백화가 있었던 것을 ○, 3개소 이상에 백화가 있었던 것을 ×로 하였다.
결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 3〕
본 실시예에서는, 우선 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 직경 23.3μm의 유리 필라멘트가 2000개 집속되어 2220tex의 질량을 구비하는 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
다음으로, 실시예 2와 동일하게 하여, 결합부(5)의 폭(W1)이 30mm이며, 감김부의 폭(W2)이 결합부(5)의 폭(W1)의 75%, 결합부 직경(R)이 2000μm가 되는 유리 섬유사 연결체(1)를 형성하였다.
그 결과, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에서는, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 1.11(=2220/2000)이 되어 있다.
다음으로, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에 대하여, 실시예 2와 완전히 동일하게 하여, 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성, 결합부(5)의 개섬도를 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 4〕
본 실시예에서는, 우선 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 직경 16.7μm의 유리 필라멘트가 2000개 집속되어 1150tex의 질량을 구비하는 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
다음으로, 실시예 2와 동일하게 하여, 결합부(5)의 폭(W1)이 30mm이며, 감김부의 폭(W2)이 결합부(5)의 폭(W1)의 75%, 결합부 직경(R)이 1500μm가 되는 유리 섬유사 연결체(1)를 형성하였다.
그 결과, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에서는, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 0.77(=1150/1500)이 되어 있다.
다음으로, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에 대하여, 실시예 2와 완전히 동일하게 하여, 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성, 결합부(5)의 개섬도를 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 5〕
본 실시예에서는, 우선 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 직경 16.7μm의 유리 필라멘트가 2000개 집속되어 1150tex의 질량을 구비하는 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
다음으로, 실시예 1과 동일하게 하여, 결합부(5)의 폭(W1)이 30mm이며, 감김부의 폭(W2)이 결합부(5)의 폭(W1)의 75%, 결합부 직경(R)이 700μm가 되는 유리 섬유사 연결체(1)를 형성하였다.
그 결과, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에서는, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 1.64(=1150/700)가 되어 있다.
다음으로, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에 대하여, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성, 결합부(5)의 개섬도를 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 6〕
본 실시예에서는, 우선 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 직경 16.7μm의 유리 필라멘트가 2000개 집속되어 1150tex의 질량을 구비하는 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
다음으로, 실시예 1과 동일하게 하여, 결합부(5)의 폭(W1)이 30mm이며, 감김부의 폭(W2)이 결합부(5)의 폭(W1)의 75%, 결합부 직경(R)이 2000μm가 되는 유리 섬유사 연결체(1)를 형성하였다.
그 결과, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에서는, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 0.58(=1150/2000)이 되어 있다.
다음으로, 본 실시예의 유리 섬유사 연결체(1)에 대하여, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성, 결합부(5)의 개섬도를 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
〔비교예 1〕
본 비교예에서는, 우선 실시예 1과 동일하게 하여, 직경 17.1μm의 유리 필라멘트가 4000개 집속되어 2400tex의 질량을 구비하는 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
다음으로, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 결합부(5)의 폭(W1)이 15mm이며, 감김부의 폭(W2)이 결합부(5)의 폭(W1)의 75%, 결합부 직경(R)이 2000μm가 되는 유리 섬유사 연결체(1)를 형성하였다.
그 결과, 본 비교예의 유리 섬유사 연결체(1)에서는, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 1.20(=2400/2000)이 되어 있다.
다음으로, 본 비교예의 유리 섬유사 연결체(1)에 대하여, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성, 결합부(5)의 개섬도를 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
〔비교예 2〕
본 비교예에서는, 우선 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 직경 17.1μm의 유리 필라멘트가 4000개 집속되어 2400tex의 질량을 구비하는 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
다음으로, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 결합부(5)의 폭(W1)이 45mm이며, 감김부의 폭(W2)이 결합부(5)의 폭(W1)의 75%, 결합부 직경(R)이 2000μm가 되는 유리 섬유사 연결체(1)를 형성하였다.
그 결과, 본 비교예의 유리 섬유사 연결체(1)에서는, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 1.20(=2400/2000)이 되어 있다.
다음으로, 본 비교예의 유리 섬유사 연결체(1)에 대하여, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성, 결합부(5)의 개섬도를 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
〔비교예 3〕
본 비교예에서는, 우선 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 직경 23.3μm의 유리 필라멘트가 2000개 집속되어 2220tex의 질량을 구비하는 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
다음으로, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 결합부(5)의 폭(W1)이 30mm이며, 감김부의 폭(W2)이 결합부(5)의 폭(W1)의 75%, 결합부 직경(R)이 1000μm가 되는 유리 섬유사 연결체(1)를 형성하였다.
그 결과, 본 비교예의 유리 섬유사 연결체(1)에서는, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 2.20(=2220/1000)이 되어 있다.
다음으로, 본 비교예의 유리 섬유사 연결체(1)에 대하여, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성, 결합부(5)의 개섬도를 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
〔비교예 4〕
본 비교예에서는, 우선 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 직경 16.7μm의 유리 필라멘트가 2000개 집속되어 1150tex의 질량을 구비하는 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
다음으로, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 결합부(5)의 폭(W1)이 30mm이며, 감김부의 폭(W2)이 결합부(5)의 폭(W1)의 75%, 결합부 직경(R)이 4500μm가 되는 유리 섬유사 연결체(1)를 형성하였다.
그 결과, 본 비교예의 유리 섬유사 연결체(1)에서는, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 0.26(=1150/4500)이 되어 있다.
다음으로, 본 비교예의 유리 섬유사 연결체(1)에 대하여, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성, 결합부(5)의 개섬도를 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
〔비교예 5〕
본 비교예에서는, 우선 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 직경 17.1μm의 유리 필라멘트가 4000개 집속되어 2400tex의 질량을 구비하는 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
다음으로, 상기 로빙으로부터 유리 섬유사(2)의 종단부와, 유리 섬유사(3)의 시단부를 인출하여 크릴에 의해 연결하여 유리 섬유사 연결체를 형성하였다.
다음으로, 본 비교예의 유리 섬유사(2, 3)가 크릴에 의해 연결되어 있는 유리 섬유사 연결체에 대하여, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성, 결합부(5)의 개섬도를 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
〔비교예 6〕
본 비교예에서는, 우선 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 직경 17.1μm의 유리 필라멘트가 4000개 집속되어 2400tex의 질량을 구비하는 유리 섬유사(2, 3)를 각각 권심에 감아서 로빙을 형성하였다.
다음으로, 상기 로빙으로부터 유리 섬유사(2)의 종단부와 유리 섬유사(3)의 시단부를 인출하여 에어 스플라이스에 의해 연결하여 유리 섬유사 연결체를 형성하였다.
다음으로, 본 비교예의 유리 섬유사(2, 3)가 에어 스플라이스에 의해 연결되어 있는 유리 섬유사 연결체에 대하여, 실시예 1과 완전히 동일하게 하여, 연결의 해제의 유무, 다이스 주행성, 결합부(5)의 개섬도를 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
　　　　　실시예
　1　 　2　 　3　 　4　 　5　 　6　
유리 필라멘트 직경　(μm) 17.1 23.3 23.3 16.7 16.7 16.7
유리 필라멘트 집속 개수 (본) 4000 4000 2000 2000 2000 2000
유리 섬유사의 질량(tex) 2400 4440 2220 1150 1150 1150
매트릭스 수지의 종류 열가소 열경화 열경화 열경화 열가소 열가소
수지사의 종류 PA PP PP PP PA PA
결합부의 폭W1　　　(mm) 30 30 30 30 30 30
결합부 직경(R)　　　(μm) 2000 3000 2000 1500 700 2000
유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R) 1.20 1.48 1.11 0.77 1.64 0.58
연결의 해제의 유무 　○ 　○ 　○ 　○ 　○ 　○
다이스 주행성 　○ 　○ 　○ 　○ 　○ 　○
결합부의 개섬도 　◎ 　◎ 　◎ 　◎ 　○ 　○
　　　　　비교예
　1　 　2　 　3　 　4　 　5　 　6　
유리 필라멘트 직경　(μm) 17.1 17.1 23.3 16.7 17.1 17.1
유리 필라멘트 집속 개수 (본) 4000 4000 2000 2000 4000 4000
유리 섬유사의 질량(tex) 2400 2400 2220 1150 2400 2400
매트릭스 수지의 종류 열가소 열가소 열가소 열가소 열가소 열가소
수지사의 종류 PA PA PA PA 　－ 　－
결합부의 폭W1　　　(mm) 15 45 30 30 　－ 　－
결합부 직경(R)　　　(μm) 2000 2000 1000 4500 　－ 　－
유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R) 1.20 1.20 2.22 0.26 　－ 　－
연결의 해제의 유무 　× 　○ 　○ 　○ 　○ 　×
다이스 주행성 　○ 　× 　○ 　× 　× 　○
결합부의 개섬도 　◎ 　◎ 　× 　× 　× 　◎
표 1로부터, 본 발명과 관련되는 실시예 1~6의 유리 섬유사 연결체(1)에 의하면, 텐션을 가하였을 때에 연결이 해제되는 일이 없고, 다이스 주행성이 양호하며, 수지를 함침시킨 후, 지장 없이 다이스를 통할 수가 있으며, 결합부(5)의 개섬도가 양호하며, 성형품에서 뛰어난 외관 품질을 얻을 수 있는 것이 분명하다. 특히, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경)이 0.64~1.55의 범위에 있는 실시예 1~4의 유리 섬유 연결체(1)에 있어서, 결합부(5)의 개섬도가 특히 양호하여, 결합부(5)에서의 수지 함침성이 특히 높고, 특히 뛰어난 외관 품질의 유리 섬유 강화 수지 성형품을 얻을 수 있다.
한편, 표 2로부터, 결합부(5)의 폭(W1)이 20mm미만의 15mm인 비교예 1의 유리 섬유사 연결체(1)에 의하면, 텐션을 가하였을 때에 연결이 해제되며, 결합부(5)의 폭(W1)이 40mm를 넘는 45mm인 비교예 2의 유리 섬유사 연결체(1)에 의하면, 수지를 함침시킨 후, 다이스를 통할 때에 지장이 생긴다.
또한, 결합부 직경(R)에 대한 유리 섬유사(2) 또는 유리 섬유사(3)의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경(R))이 2.00을 넘는 2.22인 비교예 3의 유리 섬유사 연결체(1)에 의하면, 결합부(5)의 개섬도가 낮고, 상기 비의 값이 0.32 미만의 0.26인 비교예 4의 유리 섬유사 연결체(1)에 의하면, 수지를 함침시킨 후, 다이스를 통할 때에 지장이 생기는 것 외에, 결합부(5)의 개섬도가 낮아진다.
또한, 유리 섬유사(2, 3)의 연결을 크릴에 의해 실시하는 비교예 5의 유리 섬유사 연결체에 의하면, 수지를 함침시킨 후, 다이스를 통할 때에 지장이 생기는 것 외에, 결합부(5)의 개섬도가 낮아지며, 유리 섬유사(2, 3)의 연결을 에어 스플라이스에 의해 실시하는 비교예 6의 유리 섬유사 연결체에 의하면, 텐션을 가하였을 때에 연결이 해제된다.

Claims (6)

  1. 제 1의 유리 섬유사와, 제 2의 유리 섬유사와, 겹쳐진 양 유리 섬유사의 단부에 수지사가 감겨진 결합부를 구비하는 유리 섬유사 연결체로서,
    그 결합부가 20~40mm의 범위의 폭을 구비하며,
    각 유리 섬유사의 직경과 그 결합부에 감겨진 그 수지사의 두께의 총합으로서의 결합부 직경이 500~5000μm의 범위이며, 각 유리 섬유사의 질량이 200~6000tex의 범위일 때, 그 결합부 직경에 대한 그 유리 섬유사의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경)이 0.32~2.00의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 유리 섬유사 연결체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수지사가 감겨진 감김부의 폭은, 상기 결합부의 폭의 60~110%의 범위인 것을 특징으로 하는 유리 섬유사 연결체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 결합부 직경에 대한 상기 유리 섬유사의 질량의 비의 값이 0.64~1.55의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 유리 섬유사 연결체.
  4. 제 1의 유리 섬유사와, 제 2의 유리 섬유사와, 겹쳐진 양 유리 섬유사의 단부에 수지사가 감겨진 결합부를 구비하며, 그 결합부가 20~40mm의 범위의 폭을 구비하며, 각 유리 섬유사의 직경과 그 결합부에 감겨진 그 수지사의 두께의 총합으로서의 결합부 직경이 500~5000μm의 범위이며, 각 유리 섬유사의 질량이 200~6000tex의 범위일 때, 그 결합부 직경에 대한 그 유리 섬유사의 질량의 비의 값(유리 섬유사의 질량/결합부 직경)이 0.32~2.00의 범위에 있는 유리 섬유사 연결체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 강화 수지 성형품.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 수지사가 감겨진 감김부의 폭은, 상기 결합부의 폭의 60~110%의 범위인 것을 특징으로 하는 유리 섬유 강화 수지 성형품.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 결합부 직경에 대한 상기 유리 섬유사의 질량의 비의 값이 0.64~1.55의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 강화 수지 성형품.
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