TW201111315A - Spliced fiber glass rovings and methods and systems for splicing fiber glass rovings - Google Patents

Description

201111315 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於接合之玻璃纖維粗紗及接合玻璃纖維粗紗 之系統與方法。 本申請案主張對2009年7月29曰提出申請的臨時申請案 第6W271，99〇號之優先權，該申請索之全部揭示内容以引 用方式併入本文中。 【先前技術】 。通常’以捲繞捲裝形 捲裝形式之粗紗具有相 玻璃纖維粗紗可用於許多應用中 式提供玻璃纖維粗紗。儘管呈捲繞 S的長度，但一些應用經常期望將粗紗接合在一起以形成 長、準連續的玻璃纖維粗紗…種結合玻_維粗紗之現 有技術係空氣纏結接合。該技術係使粗紗之個別纖維散佈 並藉由在欲結合端部之上方施加高壓空氣使其糾結。可使 用多種通常稱為「空氣接合器」或「氣動接合器」之市售 裝置來接合粗紗。 近年來，已研發製造技術以製造經長玻璃纖維強化之熱 塑性树脂。諸如G_LFT(粒狀_長纖維技術）及D_LFT(直接_ 長纖維技術）等方法利用維持足夠長度之纖維來強化熱塑 性樹脂，從而提供具有合意機械性質及耐久性之產品。在 一些長纖維技術（LFT)應用中，粗紗之空氣纏結接合通常 可此有缺點。舉例而言，涉及高溫、高黏度及/或高拉伸 速率之LFT應用經常造成空氣纏結接合失敗。另外，用於 LFT應用的玻璃纖維粗紗上之上漿組合物尤其在高溫下可 149997.doc 201111315 降低玻璃長絲間的磨擦且進一步降低空氣接合方法之有效 性。就對纖維施加高張力之應用㈣，接合經常必須極長 (0.5米至1米）。此等長接合必須由受訓工作人員以手工方 . 式製得。但該方法極費勞力，且會產生不一致品質之接 〇 LFT方法中通吊使用之長接合的另一缺點係產生大量 < 「絨毛狀」或「鬆散玻璃」，此係許多應用所不期望的。 此外，若長空氣接合實施地不恰當，則在其他下游製程中 接合可能不再存在。 鑒於在LFT方法中接合所遇到的低效率及困難，需要經 改良接合及接合玻璃纖維粗紗之方法。 【發明内容】 本發明一些實施例係關於結合兩根或更多根玻璃纖維粗 紗之改良方法。在一些實施例中，本發明提供結合兩根或 更多根玻璃纖維粗紗之方法，該方法包含使第一粗紗之前 端與第二粗紗之尾端重疊以形成重疊區域；使該重疊區域 之至少一部分氣動接合以形成接合區域；及將黏合劑施加 至該接合區域之至少一部分。 本發明其他實施例係關於改良接合之玻璃纖維粗紗。在 些實施例_，本發明提供接合之玻璃纖維粗紗，其包含 .第一粗紗，其包含複數根玻璃纖維且具有前端；第二粗 紗，其包含複數根玻璃纖維且具有尾端；及至少一個接合 區域，其包含與該第二粗紗之尾端之複數根玻璃纖維撚合 的該第一粗紗之前端之複數根玻璃纖維，其中該至少一個 接合區域之長度介於約1公分與約丨〇公分之間且拉伸強度 149997.doc 201111315 之範圍介於該第一粗紗之拉伸強度接合前的約5 〇 %與約 150%之間。 本發明又一些實施例係關於接合兩根或更多根玻璃纖維 粗紗之系統。在一些實施例中，本發明提供接合兩根或更 多根玻璃纖維粗紗之系統，其包含氣動接合器、黏合劑施 加器、紫外輻射源及傳送接合粗紗之構件。 【實施方式】 出於本說明書之目的，除非另有說明，否則所有表示物 質數量、處理條件及本說明書中所用諸如此類之數字在所 有情況下皆應理解為由術語「約」修飾。因此，除非說明 相反情況，否則，以下說明書中所列示之數字參數均為可 隨本發明尋求達成之期望性質而變化的近似值。最低限度 地，且並非試圖限制申請專利範圍之等效項之原則的應 用，每一數字參數皆應至少根據所報告有效數位的數量且 藉由應用普通舍入技術來解釋。 儘管闡述本發明寬範圍之數值範圍及參數係近似值，但 在具體實例中所闡述之數值盡可能準確地報告。然而，任 一數值固有地含有必然由在適用測試量測中發現之標準偏 差所引起的誤差。 進一步應注意，除非清楚且明確地限於一個指示物，否 則本說明書中所用單數形式「一」（「a」、「an」）及「該」 (「the」）包括複數個指示物。 」 本文所用術言吾「粗紗」意指複數根個別玻璃纖維長絲且 包括單端粗紗與多端粗紗二者。單端粗紗係組合成離散股 149997.doc 201111315 線的單束連續長絲。多端粗紗由複數個離散股線組成，每 一股線具有複數根連續長絲。本文所用片語「連續」與長 絲、股線或粗紗結合意指長絲、股線或粗紗通常具有有效 長度但不應理解為意指該長度係永久的或無限的。在當前 的商業製造環境中，其中一個捲裝或複數個捲裝供應連續 股線或粗紗，連續股線或粗紗之長度通常介於約4〇,〇〇〇米 與約160,000米之間，但可提供其他長度。此外，本文互 換使用之術語「接合（splice)J及「接合（splicing)」係指 結合至少兩根玻璃纖維粗紗之動作。另外，本文所用術語 「接合」或者可指接合粗紗之接合區域，如藉由術語之應 用語境所明確。 本發明通常用於將兩根或更多根玻璃纖維粗紗結合或接 合在一起以形成准連續長股線（或粗紗）之玻璃纖維。熟習 此項技術者將認識到可在製造、組裝、施加及/或使用許 多玻璃纖維粗紗時實施本發明。適用於本發明之玻璃纖維 之非限制性貫例可包括彼等自可纖維化玻璃組合物製備 者，例如「E-玻璃」、「A-玻璃」、「c_玻璃」、「s_玻璃」、 「ECR-玻璃」（耐腐蝕玻璃）及其無氟及/或無硼衍生物。 在本發明實施例中使用之玻璃纖維股線或粗紗包括上面施 加有上聚或塗佈組合物之類型，其可使用為彼等熟習此項 技術所熟知之技術來選擇。 本發明通常用於將兩根或更多根玻璃纖維粗紗結合或接 合一起，其中需要有效延長一或多根粗紗之長度以形成准 連續粗紗。本發明可用於（例如）將兩根或更多根適用於 149997.doc 201111315 LFT應用之玻璃纖維粗紗結合或接合在一起。本發明亦可 用於（例如）將兩根或更多根適用於熱固性拉製應用之低特 玻璃纖維粗紗結合或接合在一起。熟習此項技術者將認識 到本發明可用來接合許多不同類型之玻璃纖維粗紗。可藉 由本發明方法接合之市售玻璃纖維粗紗之非限制性實例包 括 PPG之 TufRov® 4510、TufRov® 4517、TufRov® 4575、 TufRov® 4585 ' TufRov® 4588、TufRov® 4589及 TufRov® 4 5 9 9粗紗。 本發明一些實施例係關於結合兩根或更多根玻璃纖維粗 紗之改良方法。本發明一些實施例亦係關於經改良接合之 玻璃纖維粗紗。本發明又一些實施例係關於接合兩根或更 多根玻璃纖維粗紗之系統。 本發明接合之玻璃纖維粗紗之一些實施例可具有各種性 質。舉例而言，在一些實施例中，本發明接合之玻璃纖維 粗紗之一些實施例所展示拉伸強度可介於結合粗紗之一之 拉伸強度接合前的約50%與約1 50%之間。 在本發明一些實施例中，結合兩根或更多根玻璃纖維粗 紗之方法包含使第一粗紗之前端與第二粗紗之尾端重疊以 形成重疊區域；使該重疊區域之至少一部分氣動接合以形 成接合區域；及將黏合劑施加至該接合區域之至少一部 分。如上文所述，一些使用玻璃纖維粗紗之應用會對粗紗 她加回張力。本發明接合方法之一些實施例可係快速的且 可提供相當短之接合，而同時仍維持可接受之拉伸強度。 在本發明一些貫施例中，結合兩根或更多根玻璃纖維粗 149997.doc 201111315 之方法包含使第—粗紗之前端與第二粗紗之尾端重疊以 ^成重且區域，使该重疊區域之至少一部分氣動接合以形 成接σ區域，及將黏合劑施加至該接合區域之至少一部 刀八令°亥接合區域之長度係至少約1公分。在一些實施 例令二接合區域之長度可介於約1公分與約5公分之間。在 些實施例，接合區域之長度介於约1公分與約10公分之 ^而在其他貫施例中，其長度介於約1公分與約20公分 之間。本發明接合方法亦可用於形成更長接合。在一些實 施例中’接合區域之長度可高達約1〇〇公分’而在其他實 也例中帛☆區域之長度可介於約1公分與約1 〇〇公分之 間。本發明接合方法可用於形成實際上任一長度之接合， 只要使用氣動接合可獲得期望接合長度即可。熟習此項技 術者瞭解不同應用可能需要不同長度之接合區域。對於選 擇接合區域長度可較為重要的因素包括在欲接合粗紗中玻 璃長絲之數量及直徑；粗紗所經受之張力；期望之接合長 X接0之秩截面積及/或體積；施加至長絲及/或股線之 任何上製組合物或其他塗層之數量及化學組成；長度等級 /、接&粗、·；/、下游處理有關之其他條件（例如穿過浸潰模 版線i佈模具或熱熔浸潰浴（有或沒有銷狀物或波動 波）’且在涉及樹脂之情況下，則有樹脂處理溫度、樹脂 黏度及在處理期間接合暴露於樹脂之時間）；及其他因 素1在一些實施例中，大多數重疊區域可氣動接合。在其 他實施例中’實質上所有重疊區域均可為氣動接合。 進一步應>主意，就一些應用而言，在本發明一些實施例 149997.doc 201111315 中可此不期望將黏合劑添加至接合區域之整個長度。一 般而σ在些貫施例中，接合區域施加黏合劑之長度可 能比接合區域或粗紗未施加黏合劑之長度更㈣性。在使 用玻璃纖維粗紗之一些應用(包括—些LFT應用)中，粗紗 可穿過各種彎曲物及/或波形物，例如穿過擠出機中之波 板。當該等f曲物及/或波形物包括銳弯曲物日夺接合粗 紗之剛性長度可能變脆並斷裂，而不會彎曲並流動。因 此’在本發明一些實施例中，貞至少冑分基於粗紗之期望 應用來選擇接合區域施加黏合劑之長度。在本發明一些實 施例中，應將黏合劑添加至接合區域之僅一部分長度。在 本發明一些實施例中，應將黏合劑添加至不大於約5公分 之接合區域長度。在本發明其他實施例中，可將黏合劑添 加至大於約5公分之接合區域長度。 在使重疊區域氣動接合的本發明一些實施例中，使重疊 區域之至少一部分氣動接合可包含使一或多個加廢空氣射 流衝擊至重疊區域之至少一部分中。在一些額外實施力 中’使重疊區域之至少一部分氣動接合彳包含使一或多4 塵空氩射法偷般姿舌晶Γΐ以·ν π ,卜 . J 一部分中，藉此撚^ 粗紗中之複數根玻璃纖維。 本發明一些實施例可展示及/或產生有利的接合形狀。 一些實施例之該特徵將參照圖式來加以論述。如圖丨中所 展示，在本發明一些實施例中，氣動接合器可形成接合， 該接合將第一粗紗10之前端之複數根纖維撚合至第二粗紗 2〇之尾端中形成的「切口」中，以使得第一粗紗1〇「嵌 149997.doc -10· 201111315 入」第二粗紗20中，從而形成具有「嵌凸」輪廓之接合 30。此一接合之橫截面可實質上為圓形，如圖2中所展 不。該嵌凸輪廓與藉由其他接合方法所形成之接合形狀不 同，其中兩根粗紗部分重4，且—根在另—根之頂部’如 圖3中所展不。第一粗紗4〇之前端部分與第二粗紗之尾 端重疊以形成具有「堆疊」輪廓之接合60。如圖4中所展 八有隹疊」輪廓之接合之橫截面實質上可與數字8 之外形相似。對於許多應用而言，「堆疊」輪廓係不合意 的。儘管具有堆疊輪摩之接合與具有喪凸輪廟之接合可具 有相似的總橫截面積或總體積，但當具有堆疊輪廓之接合

通過模具或經受樹脂浸潰浴中之黏滞突力時，堆疊輪廓I I狀更^可月b產生接合之不期望剝離或其他失效。在本發 s 一貝施例中，其中使兩根或更多根玻璃纖維粗紗之重 f區域氣動接合，使重疊區域之至少-部分氣動接合可包 3使/戈多個加壓空氣射流衝擊至重疊區域之至少-部分 $藉此拽合粗紗甲之複數根玻璃纖維並產生具 廓之接合。 為 本發明-些實施例之又一特點係產生具有相對小橫截面 ^接合。在本發明一些實施例中，接合在其最厚點處之 =面積可不大於第一及第二粗紗橫之截面積總和的約 150%。在―此香& ★二貫例中，接合在其最厚點處之橫截面積 ^〜於第—及第二粗紗之橫截面積總和的約95%。在其 /中，接合在其最厚點處之橫截面積可不大於第一 弟二粗紗之橫截面積總和的約85%。具有此等橫截面積 149997.doc 201111315 之接合可使用本發明方法與系統之實施例來形成。 本發明一些實施例之另一特點係產生具有相對小體積之 接合。在一些實施例中，接合體積不大於重疊區域之至少 一部分接合前之體積的約150%。在一些實施例中，接合 體積不大於重疊區域之至少一部分接合前之體積的約 95%。在其他實施例中，接合體積不大於重疊區域之至少 一部分接合前之體積的約85%。具有此等體積之接合可使 用本發明方法與系統之實施例來形成。 可用於本發明一些實施例中之黏合劑可具有多種性質。 如上文所述，在一些實施例中，可將黏合劑施加至接合區 域之至少一部分。黏合劑黏度可影響一些實施例之有效 性。在一些實施例中，黏合劑在25<t下展示介於約丨厘泊 與約100厘泊之間之黏度。在本發明其他實施例中，黏合 劑在25°c下展示介於約1厘泊與約1〇厘泊之間之黏度。在 本發明又-些實施例中’黏合劑在25t下展示介於約m 泊與約5厘泊之間之黏度。在本發明一些實施例中，黏合 劑在25°C下展示約3厘泊之黏度。 施加至兩根或 步包含使黏合 本發明方法之一些實施例（其中將黏合劑 更多根粗紗接合區域之至少一部分）可進— 劑固化。因此，可用於一些實施例中 τ <黏合劑包含可固化 黏合劑。可用於本發明一些實施例中之 J 丁又黏合劑的又一特點 係關於其固化能力。在下游操作及處理 貫施例中之固化黏合劑可阻止接合粗紗 合劑可藉由熟習此項技術者已知之任— 期間，本發明一些 之不期望黏性。黏 適宜手段來固化， 149997.doc 12 201111315 但一些固化機理可能優於其他機理。另外，—些個別黏合 劑可以多種方式固化。舉例而言，個別黏合劑可藉由以下 方式來口化·暴路於空氣、暴露於濕氣、暴露於光（例 如，可見光或紫外光）、加熱或其組合。在本發明一些實 施例中，黏合劑包含可固化黏合劑，例如光可固化黏合 劑。在本發明其他實施例中，黏合劑包含紫外-(υν-)可固 化黏合劑。在本發明一些實施例中，黏合劑包含曱基丙烯 酸曱醋。 本發明一些實施例之又一特點係產生可經受用於一些下 游製程（例如一些LFT應用）中之高溫之接合粗紗。在一些 實施例中，此對於黏合劑經受可能用於下游製程中之高溫 而言可較為重要《舉例而言，一些實施例包含黏合劑其 當經歷高達約45(TC之溫度長達約200秒時，可將玻璃纖維 實質上黏合在一起。在本發明其他實施例中，黏合劑當經 歷介於約140t與約45(TC之間之溫度達約2秒至約2〇〇秒 時，可將玻璃纖維黏合在一起。 在一些應用的下游，在產物產生期間，在玻璃纖維粗紗 中存在之黏合劑可視為污染物。就一些應用而言，可能期 望將此污染之量限制在百萬份之十以内之範圍内，即，約 1 ppm至約10 ppm。因此，在其中將黏合劑施加至接合區 域之至少一部分之一些實施例中，所用黏合劑之量可較為 重要。在一些實施例中，可將約0.5克或更少之黏合劑施 加至接合區域。在本發明其他實施例中’將黏合劑施加至 接合區域之至少一部分可包含施加約〇1克黏合劑。在本 I49997.doc •13· 201111315 發明又一些貫施例中，將黏合劑施加至接合區域之至少一 部分可包含施加約〇.〇1克或更多黏合劑。 本文闡述可用於本發明各實施例中之黏合劑的許多特 點。可端視應用來使用具有一或多個該等特徵之黏合劑。 +例而=在其中將黏合劑施加至兩根或更多根玻璃纖維 粗、之接合區域之至少一部 > 的—些實施例十，該黏合劑 可⑴在25 C下展示介於約1厘泊與約1〇〇厘泊之間之黏度； (η) g a UV-可固化黏合劑；且（出）當經歷高達約45〇。匚之溫 度長達約200秒時，將玻璃纖維實質上黏合在一起。 在本發月些貫施例中，結合兩根或更多根玻璃纖維粗 ’ V、之方法包3使第一粗紗之前端與第二粗紗之尾端重疊以 I成重疊區域；使該重疊區域之至少—部分氣動接合以形 成接合區$;將黏合劑施加至該接合區域之至少一部分； 子u第粗紗之剛端及該第二粗紗之尾端實施修整。在 二實施例中，可在施加黏合劑之前對該等端部實施修 整。 I在本心明—些實施例中，結合兩根或更多根玻璃纖維粗 7之方法包含使第一粗紗之前端與第二粗紗之尾端重疊以 形成重叠區域；使該重疊區域之至少一部分氣動接合以形 成接合區域；將黏合劑施加至該接合區域之至少一部分； 使X黏。劑固化。在本發明—些實施例中，使黏合劑固 化包含用光輕照黏合劑。在本發明又—些實施例中，使黏 合劑固化包含用紫外（UV)光輻照黏合劑。 本發明-些實施例係關於具有高拉伸強度之接合粗紗或 149997.doc 201111315 可產生具有尚拉伸強度之接合粗紗。一般而言，未接合之 玻璃纖維粗紗之拉伸強度可基於以下因素來改變：玻璃纖 維長絲在粗紗股線中之數量及厚度；施加至長絲及/或股 線的任何上漿組合物或其他塗層之量及化學組成；長絲及/ 或股線中玻璃之組成；及其他因素。除非本文另有說明， 否則本申請案中所報告或主張之拉伸強度值係根據以下程 序來測定。選擇大約10英吋的粗紗作為標距長度。在接合 粗紗之情形中，標距長度經選擇以便接合以標距長度之中 間為中心。隨後在Instron測試框架上測試標距長度，該框 架使用圓柱形夾具將標距長度與夾具位置分開。使用1〇〇〇 磅單元作為測力器。以10英吋/分鐘之速率移動該框架。 藉由測力器量測使粗紗斷裂所需之力並使用匕咖⑽設備軟 體進行記冑。一般而·^ ’一㉟未接合之玻璃纖維粗紗之拉 伸強度大於或等於約70 lbf，此對於需要對粗紗施加高張 力之一些應用可能係合意的。一些未接合之玻璃纖維粗紗 之拉伸強度小於約70 lbf。 在本發明-些實施例中，結合兩根或更多根玻璃纖維粗 紗之方法包含使第-粗紗之前端與第二粗紗之尾端重疊以 形成重疊區域Μ吏該重疊區域之至少一部分氣動接合以形 成接合區域；及將黏合劑施加至該接合區域之至少一部 分，其中在施加該黏合劑後，該接合區域之拉伸強度係至 少約70 lbf。在本發明其他實施例中，在施加黏合劑後， 接合區域之拉伸強度可為至少約8〇⑹、至少約13〇叫或 介於約70 1bf與約14〇.在—些實施财，在施加黏合 149997.doc •15- 201111315 劑後，接合區域之拉伸強度可為第一粗紗接合前之拉伸強 度的至少約50°/。。在其他實施例中，在施加黏合劑後，接 合區域之拉伸強度可為第一粗紗接合前之拉伸強度的至少 約70°/。。在各種其他實施例中，在施加黏合劑後，接合區 域之拉伸強度可為第一粗紗接合前之拉伸強度的至少約 8 0°/。，或第一粗紗接合前之拉伸強度的至少約;或第 一粗紗接合前之拉伸強度的至少約1 2〇% ;或介於第—粗 紗接合前之拉伸強度的約50%與約15〇%之間。 本發明一些實施例係關於接合之玻璃纖維粗紗。在本發 明一些實施例中’接合之玻璃纖維粗紗包含第一粗紗，其 包含複數根玻璃纖維且具有前端；第二粗紗，其包含複數 根玻璃纖維且具有尾端；及至少一個接合區域，其包含與 該第二粗紗之尾端之複數根玻璃纖維撚合的該第一粗紗之 前端之複數根玻璃纖維，其中該至少一個接合區域之長度 係至少約丨公分且拉伸強度之範圍介於該第一粗紗接合^ 之拉伸強度的約50%與約150%之間。在其他實施例中，該 至少一個接合區域之長度可高達約2〇公分。在本發明其他 實施例中，接合之玻璃纖維粗紗包含第—粗紗，其包含複 數根玻璃纖維且具有前端；第二粗紗，其包含複數根玻璃 纖維且具有尾端；至少一個接合區域，其包含與該第二粗 紗之尾端之複數根玻璃纖維撚合的該第一粗紗之前端之複 數根玻璃纖維；及固化黏合劑，其至少部分地緊固該至少 -個接合區域，其中該至少一個接合區域之長度係至少約 !公分且拉伸強度之範圍介於該第一粗紗接合前之拉伸強 149997.doc -16· 201111315 度的約5〇%與約150%之間。在其他實施例中，該至少一個 接合區域之長度可高達約20公分。在本發明又—些實施例 中，接合之玻璃纖維粗紗包含第一粗紗，#包含複數根玻 璃纖維且具有前端；第二粗紗’纟包含複數根玻璃纖維且 具有尾端；至少一個接合區域包含與該第二粗紗之尾 端之複數根玻璃纖維撚合的該第—粗紗之前端之複數根玻 璃纖維；及固化黏合劑，其至少部分地緊固該至少一個接 合區域，其中該至少一個接合區域之長度係至少約1公 分；且拉伸強度之範圍介於該第一粗紗接合前之拉伸強度 的約50%與約15〇%之間；且具有嵌凸輪廓並且其最厚點^ 之橫截面積不大於第-及第二粗紗之橫截面積總和的約 150%。在其他實施例中，該至少一個接合區域之長度可 高達約20公分。在一些實施例中，該至少一個接合區域具 有嵌凸輪廓且在其最厚點處之橫載面積不大於第一及第二 粗紗之橫截面積總和的約95❶/。。在其他實施例中，該至少 一個接合區域具有嵌凸輪廓且在其最厚點處之橫截面積不 大於第一及第二粗紗之橫截面積總和的約85%。 在本發明一些實施例中，接合之玻璃纖維粗紗包含第一 粗紗，其包含複數根玻璃纖維且具有前端；第二粗紗，其 包含複數根玻璃纖維且具有尾端；至少一個接合區域，其 包含與該第二粗紗之尾端之複數根玻璃纖維撚合的該第一 粗紗之前端之複數根玻璃纖維；及固化黏合劑，其至少部 分地緊固該至少一個接合區域，其中該至少一個接合區域 之長度係至少約1公分且拉伸強度之範圍介於該第一粗紗 M9997.doc •17· 201111315 接合前之拉伸強度的約50%與約1 50%之間；且該黏合劑⑴ 在25°C下展示介於約1厘泊與約100厘泊之間之黏度；（ii) 包含uv-可固化黏合劑；且（丨⑴當經歷高達約45(rc之溫度 長達200秒時，可將玻璃纖維實質上黏合在一起。在其他 實施例中，該至少一個接合區域之長度可高達約2〇公分。 在本發明其他實施例中，接合之玻璃纖維粗紗包含第一粗 紗，其包含複數根玻璃纖維且具有前端；第二粗紗，其包 含複數根玻璃纖維且具有尾端；至少一個接合區域，其包 含與該第二粗紗之尾端之複數根玻璃纖維撚合的該第一粗 紗之前端之複數根玻璃纖維；及固化黏合劑，其至少部分 地緊固该至少一個接合區域，其中該至少一個接合區域之 長度係至少約1公分且拉伸強度之範圍介於該第一粗紗接 合前之拉伸強度的約50%與約150%之間；且該黏合劑⑴在 25 C下展示介於約1厘泊與約1〇〇厘泊之間之黏度；包 含uv-可固化黏合劑；（iii)當經歷高達約45〇β(：之溫度長達 200秒時，可將玻璃纖維實質上黏合在一起；且（iv)以約 0.5 g或更少之量存在。在其他實施例中，該至少一個接合 區域之長度可高達約20公分。 在本發明一些實施例中，接合之玻璃纖維粗紗包含第一 粗紗，其包含複數根玻璃纖維且具有前端；第二粗紗，其 包含複數根玻璃纖維且具有尾端；及至少一個接合區域， 其包含與該第二粗紗之尾端之複數根玻璃纖維撚合的該第 一粗紗之前端之複數根玻璃纖維，其中該至少一個接合區 域之長度係至少約1公分且拉伸強度為7〇 lbf。在本發明其 149997.doc -18- 201111315 他實施例中，接合之玻璃纖維粗紗包含第一粗紗，其包含 複數根玻璃纖維且具有前端；第二粗紗，其包含複數根玻 璃纖維且具有尾端；至少一個接合區域，其包含與該第二 粗紗之尾端之複數根玻璃纖維撚合的該第一粗紗之前端之 * 複蓼根玻璃纖維；及固化黏合劑，其至少部分地緊固該至 • 少一個接合區域，其中該至少一個接合區域之長度係至少 約1公分且拉伸強度為至少約70 lbf。 在本發明又-些實施例中’接合之玻璃纖維粗紗包含第 一粗紗，其包含複數根玻璃纖維且具有前端；第二粗紗， 其包含複數根玻璃纖維且具有尾端；至少一個接合區域， 其包3與该第二粗紗之尾端之複數根玻璃纖維撚合的該第 一粗紗之前端之複數根玻璃纖維；及固化黏合劑，其至少 部分地緊固該至少一個接合區域，其中該至少一個接合區 域之長度係至少約丄公分；且拉伸強度為至少約70 lbf;且 具有嵌凸輪廟並且其最厚點處之橫截面積不大於第一及第 二粗紗之橫截面積總和的約150%。在一些實施例中，該 至少一個接合區域具有嵌凸輪廊且在其最厚點處之橫截面 積不大於第纟第一粗紗之橫截面積總和的約95%。在其 •.纟貝施例中，該至少—個接合區域具有嵌凸輪廓且在其最 . 絲處之難面積不大於第-及第三粗紗之橫截面積總和 的、力85 。在納入固化黏合劑的接合之玻璃纖維粗紗之實 施例中’黏合劑可具有—或多種本文所規定之性質。 本發明-些實施例係關於接合兩根或更多根玻璃纖維粗 紗之系統。在本發明一些實施例中，接合兩根或更多根玻 149997.doc -19. 201111315 璃纖維粗紗之系統包含氣動接合器、黏合劑施加器及紫外 (uv)輻射源。在一些實施例中，該系統進一步包含傳送接 合粗紗之構件。在本發明其他實施例中，接合兩根或更多 根玻璃纖維粗紗之系統包含氣動接合器、黏合劑施加器、 紫外（UV)輻射源及傳送接合粗紗之構件，其中該系統係至 少部分自動化的。該系統可藉由熟習此項技術者已知的任 一適宜構件來至少部分地自動化。在本發明一些實施例 中，該系統可藉由納入傳送接合粗紗之電動構件來至少部 分地自動化。傳送接合粗紗之電動構件可包含熟習此項技 術者已知的任一適宜的構件。在本發明其他實施例中，該 系統可藉由納入自動化接合器來至少部分地自動化。可使 用熟習此項技術者已知的任一適宜的自動化接合器。在本 發明一些實施例中’該系統可藉由納入自動化黏合劑施加 器來至少部分地自動化。可使用熟習此項技術者已知的任 一適宜的自動化黏合劑施加器。在本發明其他實施例中， 該系統可藉由納入自動化紫外（U V)輻射源來至少部分地自 動化。可使用熟習此項技術者已知的任一適宜的自動化 UV輻射源。在本發明一些實施例中，該系統可藉由納入 至少一個控制器來至少部分地自動化，該控制器協調接合 製程之步驟及/或致動該系統之一或多個其他組件。可使 用熟白此項技術者已知的任一適宜控制器。在包含接合兩 根或更多根玻璃纖維粗紗之系統的本發明一些實施例中， 其中该系統包含複數個組件且至少部分地自動化，該系統 之複數個組件之部分或全部可藉由熟習此項技術者已知的 149997.doc •20- 201111315 任一適宜的構件來彼此機械及/或電連接。 如上文所述，本發明某些實施例包含氣動接合器或使重 疊區域之至少一部分氣動接合以形成接合區域。在一些實 施例中，可使用手動空氣接合器來實施氣動接合。可使用 熟習此項技術者已知的任一適宜的手動空氣接合器。可用 於一些實施例中之市售手動空氣接合器之一個非限制性實 例係MESDAN® 110手動空氣接合器，其可自Mesdan s p a 購得。市售手動空氣接合器之另一非限制性實例係 PENTWYN手動空氣接合器，其可自Pentwyn Splicers或其 分銷商購得。 在本發明一些實施例中，可使用自動化空氣接合器來實 施氣動接合。可使用熟習此項技術者已知的任一適宜的自 動化空氣接合器。可用於本發明一些實施例中之市售自動 化空氣接合器之非限制性實例包括MESDAN® 116自動化办 氣接合器及MESDAN® 116G自動化空氣接合器，其均可自 Mesdan S.p.A購得。 可用於本發明實施例中之一些氣動接合器包含接合室。 在本發明其他實施例中’接合室係用於氣動接合器中。_ 些氣動接合器使得可調節某些性質，例如將空氣施加至欲 接合區域之時長、空氣壓力及其他特點。在一些實施例 中’經至少1秒將加壓空氣施加至接合區域。在一些實施 例中’經小於約10秒將加壓空氣施加至接合區域。在其他 實施例中，經小於約5秒將加壓空氣施加至接合區域。在 一些實施例中，使用90 psi或更大之空氣壓力。在其他實 I49997.doc •21 - 201111315 施例中，使用小於90 psi之空氣壓力。在其他實施例中， 使用大於100 psi之空氣壓力。在選擇空氣壓力時應考慮之 一點係使對粗紗在接合期間之損害最小。舉例而言，在一 些實施例中，若空氣壓力太高，則可能過度損害粗紗。 如上文所述，本發明一些實施例包含黏合劑或施加黏合 劑。许多因素對於選擇供本發明實施例中使用之黏合劑可 較為重要，該等因素包括（例如）黏合劑之黏度、黏合劑之 成份、在施加黏合劑後接合之期望強度、所欲施加黏合劑 之量、黏合劑之期望固化時間、黏合劑應固化之期望方 式、成本、與黏合劑接觸之潛在雇員及其他因素。在一些 實施例中，施加至接合區域之至少一部分之黏合劑係選自 由以下組成之群之黏合劑：植物及動物澱粉、天然產物樹 脂、動物膠、合成及天然橡膠、乳膠、氯丁橡膠、熱塑性 黏合劑、UV-固化黏合劑、丙烯腈、氰基丙烯酸酯、丙烯 酸樹脂、環氧樹脂、酚系樹脂、胺基樹脂、曱醛樹脂、乙 烯基酯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯、酚醛樹脂、聚胺基甲酸 酯、聚醯胺、聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚乙酸乙烯 酯、聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙烯、聚硫化物、聚丙烯、聚 氣乙烯、聚矽氧及苯乙烯丙烯酸共聚物。在一些實施例 中，黏合劑係快速固化黏合劑。在一些實施例中，黏合劑 係UV-固化黏合劑。在本發明一些實施例中，黏合劑係快 速固化之氰基丙稀酸醋黏合劑。在本發明其他實施例中， 黏合劑係UV-可固化氰基丙烯酸酯黏合劑。可用於本發明 些貝施例中之黏合劑之一個非限制性實例係LQCTITE® 149997.doc •22- 201111315 495超級黏結劑瞬時黏合劑，其可公司購得。可 用於一些實施例中之黏合劑之其他非限制性^例Ζ L〇CTITE⑧侧及LOCTIT0 _氰基丙稀酸酉旨黏合齊卜、 其可自Henkel公司購得。 在包含黏合劑或施加黏合劑之本發明一些實施例中，在 本發明不同實施例中，施加至接合區域之黏合劑之量可有 所不同。在一些實施例中，可將黏合劑施加至接合區域之 至少-部分。在一些實施例中’將黏合劑施加至接合區域 之前端。在一些實施例中，添加至接合區域之黏合劑之量 可基於許多因素來敎，該等因素包括⑽如）所欲施加點 合劑之接合區域之尺寸、所欲結合粗紗之尺寸、接合區域 之期望拉伸強度、所用黏合劑之類型及其他因素。在一些 實施例中，可施加單滴黏合劑，而在其他實施例中，可施 加多滴。在-些應用的下游中，在產物產生㈣，在玻璃 纖維粗紗中存在之黏合劑可視為污染物。就一些應用而 言，可能期望將此污染之量限制在百萬份之十以内之範圍 内’即，約1 ppm至約10 pprn。 期望在本發明實施例中使用的多數黏合劑期望在施加至 接合區域後固化。黏合劑固化之方式及時間可端視所用黏 合劑之類型而有所不同。一些黏合劑本身可藉由使其凝固 來固化。其他黏合劑可藉由施加紫外光、可見光或熱或以 其他方式來固化。一些個別黏合劑可藉由一種以上手段來 固化。舉例而言，一些個別黏合劑可藉由以下方式來固 化.暴露於空氣、濕氣或光（包括日光）；加熱；或該等手 149997.doc •23- 201111315 段之組合。在-些實施例中’此對於使點合劑相對快速地 固化可能係所期望的。在本發明-些實施例中，黏合劑可 在卿或小於卿、内固化。在其他實施例中，黏合劑固化 時間可大於ίο秒》 本發明-些實施例包含使用紫外輕射使合劑固化。端 視許多因素而;t，在不同實施例中，⑽輻射源可有所不 同，該等时包括（例士口）接合區域之尺寸及其他因素。uv 幸昌射源可係熟習此項技術者已知的任一適宜的uv源。用 於本發明中之可能U V源之非限制性實例包括u v L E D及u v 燈。在包含imi射源的本發明_些實施例中，uv源可進 一步包含位於UV源上或附近之輻射防護屏用以阻斷一部 为UV輻射，尤其用以避免黏合劑之不期望或過早固化。 舉例而言’在-些實施例中，防護屏可安裝於置於黏合劑 ❹器附近的UVLED-側以防止來自UVLED之輕射使施 加器内部之黏合劑在分配前固化。 實施本發明接合方法所需時間在本發明不同實施例中可 端視（例如）以下因素而有所不同：所用設備之類型、所用 黏合劑之類型、設備之配置、所涉及操作人員及其他因 素°在—些實施例中’形成接合且使黏合劑固化之總時間 可】於2G秒。在其他實施例中，形成接合且使黏合劑固化 之總時間可大於2〇秒。 實例 現在將在以下非限制性特定實例中闡述本發明之一些例 示性實施例。 149997.doc -24· 201111315 實例1:使用自動化空氣接合器之程序。 本發明一實施例之一個實例係如下所述。該程序可用來 使（例如）PPG之TufRov® 4575單端粗紗之一個捲裝的尾端 結合至PPG之TufRov® 4575單端粗紗之第二捲裝的前端。 首先’使用自動化空氣接合器（例如MESDAN® 116或 MESDAN® 116G)來形成兩根或更多根玻璃纖維粗紗之接 合。在該實例中，自動化空氣接合器包括1〇7 m室，但在 其他實施例中可使用其他室。在該實例中，對於尾部切 割，將接合器設定為3及3，且對於接合時長設定為3，但 在其他實施例中其他設定可能更合意。在該實例中，空氣 壓力可設定為90 psi至1〇〇 psi，但在其他實施例中可使用 其他空氣壓力。在該實例中使用最大尺寸之空氣管路。在 其他實施例中’可使用較小尺寸之空氣管路。 將單滴黏合劑添加至接合之前緣。黏合劑可幫助防止前 緣在下游製程（例如LFT應用）中剝脫。在—些實施例中， 添加黏合劑亦可增加接合之拉伸強度。在該實例中，所用 黏合劑係L0CTITE⑧495超級黏結劑瞬時黏合劑…系氰 基丙稀酸乙醋「超級膠」。在該實例中施加大約〇ι克黏合 :::點合劑添加至接合區域後’若需要，將點合劑揉 。。在該實例t ’操作人貞用食指及拇 碾入接合中。力甘a ▽和0别 處理《^ 施財，可使用機械或另外自動化 有接合中。在-些實施例中，劑可具 +人將點合劑揉入接合中之性質。舉例而 149997.doc •25· 201111315 言，在一些實施例中，可使用高流動、低黏度黏合劑，其 本身可有效地芯吸入接合中。此等黏合劑之實例包括（但 不限於）購自Henkel公司之LOCTITE® 4306及LOCTITE® 43 07氰基丙烯酸酯黏合劑。儘管此等黏合劑本身可芯吸入 接合中’但在一些實施例中若需要亦可提供額外機械協助 以促進芯吸。 使接合乾燥1 〇秒。藉由氣動接合及施加黏合劑來結合粗 紗之總時間之範圍為20秒至25秒/接合。 實例2:使用手動空氣接合器之程序。 本發明一實施例之另一實例係如下所述。該程序可用來 使（例如）？？〇之丁1^11〇/ 4588單端粗紗之一個捲裝的尾端 結合至PPG之TufRov® 4588單端粗紗之第二捲裝的前端。 首先’使用手動空氣接合器（例如MESDAN® 110或 PENTWYN手動接合器）以及9〇 psi空氣壓力來形成兩根或 更多根玻璃纖維粗紗之接合，其長度為約5公分。然後， 自接合切割前端尾部及後續尾部。一般而言，應注意僅去 除前端尾部及後續尾部並避免損害接合區域内之纖維。 將單滴黏合劑添加至接合之前緣。黏合劑可幫助防止前 緣在下游製程（例如LFT應用）中剝脫。在一些實施例中， 添加黏合劑亦可增加接合之拉伸強度。在該實例中，所用 黏合劑係LOCTITE® 495超級黏結劑瞬時黏合劑，其係氰 基丙稀酸乙酯「超級膠」。 在已將黏合劑添加至接合區域後，若需要，可將黏合劑 揉入接合中。在該實例中，操作人員用食指及拇指將黏合 149997.doc -26- 201111315 Μ礙入接。中。在其他實施例中，若需要可使用機械或另 外自動化處理將黏合劑碾入接合中。 使接5乾燥1 〇私。藉由氣動接合及施加黏合劑來結合粗 紗之總時間之範圍為20秒至25秒，接合。在一些實施例 中’利料外光或利用可見光（例如，a LED)使接合固 化。在此等實施例中，並不使黏合劑空氣乾燥，而是在施 加紫外光或可見光時使黏合劑固化。在施加紫外光時固化 且可用於本發明一些實施例中之黏合劑之非限制性實例係 購自 Henkel公司之 LOCTITE® 4306 及 LOCTITE® 4307 氰基 丙烯酸酯黏合劑。 實例3:本發明之一些接合粗紗所展示之拉伸強度。 根據以下程序來製備闡述於該實例中之本發明接合粗 紗。為了形成本發明接合粗紗，將ppG之TufR〇v® 4588單 端粗紗之一個捲裝的前端及PPG之TufRov® 4588單端粗紗 之第二捲裝的尾端二者置於MESDAN® 116G自動化空氣接 合器中’且重疊約6 cm。然後使該兩根粗紗接合，以形成 約0.8 cm之接合區域。隨後對前端及尾端實施修整，之後 施加約0.01 g氰基丙烯酸酯黏合劑。然後，經由紫外光輕 照約4秒使黏合劑固化，以產生接合粗紗。使用上述方法 來形成19根本發明接合粗紗。為了與該等粗紗進行比較， 以與上文相同之方式製備20根額外的本發明接合粗紗，只 是未添加黏合劑或使黏合劑固化。此外，亦將該等接合粗 紗與20根未接合之TufR0V® 4588單端粗紗進行比較。隨後 根據以下程序來測試59根粗紗中每一者之拉伸強度。選擇 149997.doc •27· 201111315 大約ίο英吋之粗紗作為標距長度。在接合粒紗之情形中， 標距長度經選擇以便接合以標距長度之中間為中心。隨後 在Instron測試框架上測試標距長度’該框架使用圓柱形夾 具將標距長度與夾具位置分開。使用】〇〇〇磅單元作為測力 益。以10英吋/分鐘之速率移動該框架。藉由測力器量測 使粗紗斷裂所需之力並使用Instr〇n設備軟體進行記錄。拉 伸強度量測結果提供於下表丨至3中。如各表中所展示，不 使用黏合劑所製備接合粗紗所展示之平均拉伸強度係未接 合起始材料之平均拉伸強度的90%，而使用黏合劑所製備 接合粗紗所展示之平均拉伸強度係未接合起始材料之平均 拉伸強度的116%。 表1 :未接合TufRov® 4588單端粗紗。 試樣 最大負載(lbf) 最大負載下 之拉伸應變(％) 1 55.51 1.13 〜 2 128.17 2.51 3 — 93.04 2.44 4 — 97.03 1.9 5 80.31 1.46 6 ------ 114.46 1.83 7 28.98 0.96 8 43.31 1.34 9 ------ 69.22 2.17 10 ------- 30.28 1.06 11 ----- 53.38 1.71 12 1---- 66.01 1.41 149997.doc -28- 201111315 13 58.93 2.17 14 68.39 1.94 15 47 2.08 16 38.73 1.92 17 113.25 2.16 18 64.22 2.03 19 104.83 1.7 20 97.78 2.03 平均 72.64 1.8 STDEV 29.544 0.445 COV 40.67 24.75 表2 :不添加黏合劑之接合之TufRov® 4588單端粗紗。 試樣 最大負載 (Ibf) 最大負荷下 的拉伸應變(％) 1 31.93 1.38 2 56.15 1.43 3 82.92 1.68 4 82.86 1.86 5 64.62 1.69 6 74.08 1.64 7 98.46 1.89 8 99.6 2.15 9 61.32 1.48 10 79.68 1.88 11 48.88 1.69 12 62.84 1.62 13 75.48 1.96 14 52.56 1.7 149997.doc -29- 201111315 15 110.53 2.28 16 71.23 2.27 17 29.45 2.24 18 27.13 2.06 19 36.71 1.63 20 62.16 1.29 平均 65.43 1.79 STDEV 23.602 0.299 COY 36.07 16.66 表3:具有黏合劑之接合之TufRov®45 88單端粗紗。 試樣 最大負载 〇bf) 最大負載下 的拉伸應變(％) 1 81.03 1.66 2 80.12 1.64 3 93.51 1.86 4 84.13 1.72 5 .104.78 2.15 6 69.78 1.49 7 95.46 2.04 8 110.27 2.11 9 91.3 1.67 10 94.33 1.74 11 105.12 1.89 12 52.37 2.12 13 94.16 2.02 14 87.34 1.93 15 94.67 1.85 16 89.9 2.65 149997.doc -30- 201111315 17 52.03 1.46 18 63.39 1.29 19 58.71 2.36 20 - - 平均 84.34 1.88 STDEV 17.517 0.328 COV 20.77 17.48 實例4:本發明之一些接合粗紗所展示之拉伸強度。 根據以下程序來製備闡述於該實例中之本發明接合粗 紗。為了形成本發明接合粗紗，將PPG之TufR〇v® 4575單 端粗紗之一個捲裝的前端及PPG之TufRov® 4575單端粗紗 之第二捲裝的尾端二者置於MESDAN® U6G自動化空氣接 合盗中，且重疊約6 cm。然後使該兩根粗紗接合，以形成 約〇_8 cm之接合區域。隨後對前端及尾端實施修整，之後 施加、0 · 〇 1 g氰基丙烯酸醋黏合劑。然後，經由紫外光輻 照約4秒使黏合劑固化，以產生接合粗紗。使用上述方法 來形成30根本發明接合粗紗。為了與該等粗紗進行比較， 以與上文相同之方式製備30根額外的本發明接合粗紗，只 是未添加黏合劑或使黏合劑固化。此外，亦將該等接合粗 紗與30根未接合之TufR〇v®彻單端粗紗進行比較。隨後 根據以下程序來測試90根粗紗t每一者之拉伸強度。選擇 大約10英时之粗紗作為標距長度。在#合粗紗之^形中， 標距長度經選擇以便接合以標距長度之中間為中心。隨後 在1副_測⑽架上測試標距長度，該框架使用圓柱形夾 具將標距長度與爽具位置分開。使用1〇〇”單元作為測力 I49997.doc -31 · 201111315 器。以1 0英吋/分鐘之速率移動該框架。藉由測力器量測 使粗紗斷裂所需之力並使用Instron設備軟體進行記錄。拉 伸強度量測結果提供於下表4至6中。如各表中所展示，不 使用黏合劑所製備接合粗紗所展示之平均拉伸強度係未接 合起始材料之平均拉伸強度的14%，而使用黏合劑所製備 接合粗紗所展示之平均拉伸強度係未接合起始材料之平均 拉伸強度的5 5 %。 表4 :未接合TufR0v® 4575單端粗紗。 試樣 最大負載 最大負載下 (»bf) — 的拉伸應變(％) 1 142,71 3.31 2 95.23 ------- 1.87 3 __ 100.34 1.68 4 __147.66 2.35 5 _ 127.91 2.09 6 149.47 2.36 7 195.34 ---- 3.57 8 123.81 --- 2.05 9 132.13 2.18 10 137.35 2.29 11 102.81 1.89 12 110.75 1.74 13 149.29 2.53 14 131.32 —--- 2.04 15 134.62 2.23 16 __ 118.32 1.97 Ϊ71 99.87 1.72 149997.doc -32- 201111315 18 98.63 1.69 19 160.33 2.65 20 166.6 2.88 21 80.31 1.61 22 181.24 3.12 23 142.15 2.18 24 137.86 2.24 25 178.39 3.19 26 51.34 1.18 27 128.24 2.06 28 137.78 2.28 29 146.79 2.34 30 51.92 2.03 平均 128.683667 2.244 STDEV 33.90027 0.540252814 表5 :不添加黏合劑之接合之TufRov® 45 75單端粗紗。 試樣 最大負載 _ 最大負載下 的拉伸應變(％) 1 17.48 2.06 2 40.18 1.72 3 41.82 1.92 4 5.91 2.09 5 5.97 3.06 6 23.88 1.95 7 14.33 2.11 8 33.72 1.7 9 17.42 1.99 10 7.49 2.57 I49997.doc -33- 201111315 11 8.19 2.02 12 10.71 2.35 13 11 2.47 14 29.23 1.67 15 7.13 2.47 16 5.69 3.66 17 16.59 2.14 18 32.95 1.91 19 11.67 3.01 20 21.62 1.99 21 16.62 1.94 22 13.55 2.33 23 12.76 1.72 24 10.19 2.64 25 9.84 3.17 26 22.31 2.45 27 15.94 2.3 28 31.6 1.92 29 19.79 2.85 30 29.59 1.52 平均 18.1723333 2.256666667 STDEV 10.4229183 0.504177947 表6 :具有黏合劑之接合之TufRov® 4575單端粗紗。 試樣 最大負載 〇bf) 最大負載下 的拉伸應變(％) 1 36.86 1.25 2 129.15 2.47 3 83.66 2.53 149997.doc •34· 201111315 4 74.79 1.69 5 157.39 2.72 6 79.66 1.83 7 89.02 1.76 8 49.35 1.47 9 96.1 2.06 10 93.64 2.19 11 28.8 1.09 12 52.13 1.4 13 29.81 1.34 14 35.81 2.05 15 64.77 1.68 16 32.46 2.14 17 72.74 1.7 18 56.6 1.88 19 50.99 1.19 20 63.04 1.9 21 56.01 1.57 22 75.11 1.8 23 101.74 2.19 24 92.61 1.77 25 98.42 2.13 26 42.5 1.05 27 85.38 1.69 28 54.63 2.17 29 125.27 3.73 30 26.8 2.84 平均 71.1746667 1.909333333 STDEV 32.1935805 0.569778743 149997.doc -35- 201111315 實例5:本發明之一些接合粗紗所展示之拉伸強度。 根據以下程序來製備闡述於該實例中之本發明接合粗 紗°為了形成本發明接合粗紗，將PPG之TufRov® 4585單 端粗紗之—個捲裝的前端及PPG之TufRov® 4585單端粗紗 之第二捲裝的尾端二者置於MESDAN® 116G自動化空氣接 合中’且重疊約6 cm。然後使該兩根粗紗接合，以形成 約〇·8 cm之接合區域。隨後對前端及尾端實施修整，之後 力、力0.01 g氰基丙稀酸醋黏合劑。然後，經由紫外光輕 照約4秒使黏合劑固化，以產生接合粗紗。使用上述方法 來形成20根本發明接合粗紗。為了與該等粗紗進行比較， 以與上文相同之方式製備2〇根額外的本發明接合粗紗，只 是未添加黏合劑。此外，亦將該等接合粗紗與2〇根未接合 之TufRov 4585單端粗紗進行比較，隨後根據以下程序來 測試60根粗紗中每一者之拉伸強度。選擇大約⑺英吋之粗 、·:/作為標距長度。在接合粗紗之情形中，標距長度經選擇 以便接合以標距長度之中間為中心。隨後在化价⑽測試框 架上測試標距長度，該框架使用圓柱形爽具將標距長度與 炎具位置分開。使用刪碎單元作為測力器。以ι〇英时: 分鐘之速率移動該框架。藉由測力器量測使粗紗斷裂所需 ，力並使肠她設備軟體進行記錄。拉伸強度量測結果 提供於下表7至9中。如各表中所展示，不使用黏合劑所製 備接合粗紗所展示之平均拉伸強度係未接合起始材料之平 均拉伸強度的，而使用黏合劑所製備接合粗紗所展示 之平均拉伸強度係未接合起始材料之平均拉伸強度的 149997.doc -36 - 201111315 74%。 表7 :未接合TufRov® 4585單端粗紗。 試樣 最大負載 (ibf) 最大負載下 的拉伸應變(％) 1 157.04 5.72 2 166.86 2.57 3 187.04 3.16 4 201.51 3.41 5 192.95 3.77 6 185.36 3.51 7 174.37 2.89 8 188.46 3.44 9 185.75 3.17 10 168.94 2.67 11 192.12 3.74 12 207.94 3.67 13 193.5 3.65 14 199.9 3.85 15 161.18 2.66 16 149.42 2.86 17 135.16 2.83 18 190.36 3.4 19 163.44 3.09 20 207.75 3.54 平均 180.45 3.38 STDEV 20.028 0.682 COV 11.1 20.17 149997.doc -37- 201111315 表8 :不添加黏合劑之接合之TufRov® 45 85單端粗紗。 試樣 最大負載 (Jbf) 最大負載下 的拉伸應變(％) 1 95.94 2.7 2 164.89 3.43 3 74.83 2.64 4 68.58 2.06 5 64.4 2.69 6 94.83 2.41 7 62.94 1.81 8 84.81 2.39 9 88.06 2.31 10 70.95 2.07 11 70.33 2.15 12 110.98 2.52 13 75.38 4.42 14 98.28 2.25 15 90.37 2.66 16 92.08 2.28 17 87.73 2.28 18 47.15 2.07 19 56.8 2.06 20 73.96 2.62 平均 83.66 2.49 STDEV 24.762 0.574 COV 29.6 23.03 149997.doc -38· 201111315 表9 :具有黏合劑之接合之TufRov® 4585單端粗紗。 試樣 最大負載 (lbf) 最大負载下 的拉伸應變(％) 1 85.43 1.61 2 154.31 2.68 3 167 2.86 4 80.34 1.51 5 157.94 4.05 6 144.15 2.56 7 105.96 1.95 8 148.69 2.8 9 109.27 2.08 10 135.52 2.77 11 85.39 1.99 12 134.85 2.38 13 90.59 1.84 14 177.42 3.21 15 183.33 3.41 16 117.95 2.56 17 173.42 3.05 18 153.03 2.97 19 151.13 2.96 20 107.13 1.91 平均 133.14 2.56 STDEV 33.065 0.65 COV 24.83 25.43 本發明之接合方法與系統及接合粗紗可展示的合意特 包括（但不限於）拉伸強度為個別原始粗炒之拉伸強度的 149997.doc -39· 201111315 500/。至約150%之接合粗紗；橫截面積及/或體積與個別原 始粗紗之橫截面積及/或體積相似之接合粗紗；能夠經受 高溫之接合粗紗，·能夠經受具有高或厚黏度之組合物經過 之接合粗紗；快速接合方法；簡單接合方法；降低製造長 纖維粗紗產品之製作成本之接合方法；及在長纖維粗紗產 品製造期間需要較少操作之接合方法。 已闡述本發明之各實施例來達成本發明之各目的。應瞭 解，該等實施例僅闡釋本發明之原則。其許多改變及修改 對彼等熟習此項技術者將顯而易見，且該等改變及修改並 不背離本發明之精神及範圍。 【圖式簡單說明] 圖1係本發明接合粗紗之剖面圖。 圖2係圖1之2-2線所得圖丨之接合粗紗之剖視圖。 圖3係具有「堆疊」輪廓之粗紗之接合粗紗的剖面圖。 圖4係沿圖3之4 _ 4線所得圖3之接合粗紗之剖視圖。 【主要元件符號說明】 10 第一粗紗 20 第二粗紗 3〇 具有「嵌凸」輪廓之接合 4〇 第一粗紗 50 第二粗紗 6〇 具有「堆疊」輪廓之接合 149997.doc

Claims (1)

1. 201111315 七、申請專利範圍： 1 _ 一種結合兩根或更多根玻璃纖維粗紗之方法，其包含·· (a) 使第—粗紗之前端與第二粗紗之尾端重疊以形成重 疊區域； (b) 使該重疊區域之至少一部分氣動接合以形成接合區 域；及 (c) 將黏合劑施加至該接合區域之至少一部分。 2.如清求項1之方法’其中該接合區域之長度係至少約1公 分。 如明求項1之方法，其中該接合區域之長度介於約1公分 與約20公分之間。 4.如π求項丨之方法，其中該接合區域之長度介於約1公分 與約10公分之間。 月戈項1之方法，其中該接合區域之長度介於約丨公分 與約5公分之間。 月农項1之方法，其中使該重疊區域之至少一部分氣 動 it j, Q匕含使一或多個加壓空氣射流衝擊至該重疊區域 之該至少一部分中。 长員6之方法，其中使該重疊區域之至少一部分氣 s係擒合s亥粗紗中之複數根玻璃纖維。 8 . 如請半τΕ /員7之方法，其中使該重疊區域之至少一部分氣 接&產生具有嵌凸輪廓之接合。 :::項7之方法，其中使該重疊區域之至少一部分氣 產生在其最厚點處之橫截面積不大於該第一及第 149997.doc 201111315 二粗紗之橫截面積總和的約150%之接合。 1 0.如凊求項7之方法’其中使該重疊區域之至少一部分氣 動接合產生體積不大於該重疊區域之該至少一部分接合 前之體積的約150%之接合。 11.如請求項1之方法’其中該黏合劑在25°C下展示介於約1 厘泊與約1 〇〇厘泊之間之黏度。 12·如請求項1之方法，其中該黏合劑在25°C下展示介於約1 厘泊與約10厘泊之間之黏度。 13. 如請求項1之方法，其中該黏合劑在251下展示介於約1 厘泊與約5厘泊之間之黏度。 14. 如請求項1之方法，其中該黏合劑包含曱基丙稀酸曱 酯。 15. 如請求項1之方法’其中該黏合劑包含可固化黏合劑。 16. 如請求項1 5之方法，其中該黏合劑包含UV-可固化黏合 劑。 1 7·如凊求項1之方法’其中該黏合劑當經歷高達約450。(：之 溫度長達約200秒時，可將玻璃纖維實質上黏合在一 起0 18. 如請求項i之方法，其中該黏合劑當經歷介於約與 約45〇°C之間之溫度達約2秒至約2〇〇秒時，可將玻璃纖 維貫質上黏合在一起。 19. 如s青求項1之方法，其中將該黏合劑施加至該接合區域 之至少一部分包含施加約〇. 5 g或更少之該黏合劑。 20. 如請求項1之方法，其中該黏合劑： 149997.doc 201111315 (1)在25 c下展示介於約1厘泊與約loo厘泊之間之黏 度； (Π)包含UV-可固化黏合劑；且 (11〇當經歷高達約45〇l之溫度長達約2〇〇秒時，可將 、 玻璃纖維實質上黏合在一起。 • 21.如凊求項1之方法，其進一步包含對該第一粗紗之該前 端及該第二粗紗之該尾端實施修整。 22.如請求項21之方法’其中在施加該黏合劑之前對該等端 部實施修整。 23 ·如請求項丨之方法，其進一步包含使該黏合劑固化。 24. 如請求項23之方法，其中使該黏合劑固化包含用紫外光 輻照該黏合劑。 25. 如請求項丨之方法’其中在施加該黏合劑後，該接合區 域之拉伸強度為該第一粗紗接合前之拉伸強度的至少約 70%。 26. 如請求項1之方法’其中在施加該黏合劑後，該接合區 域之拉伸強度為該第一粗紗接合前之拉伸強度的至少約 90〇/〇 〇 . 27·如請求項1之方法’其中在施加該黏合劑後，該接合區 ， 域之拉伸強度為該第一粗紗接合前之拉伸強度的至少約 120% 〇 2 8.如清求項1之方法，其中在施加該黏合劑後，該接合區 域之拉伸強度介於該第一粗紗接合前之拉伸強度的約 5〇%與約150%之間。 149997.doc 201111315 29. —種接合之破璃纖維粗紗，其包含·· 第一粗紗，其包含複數根玻璃纖維且具有前端丨 第二粗紗，其包含複數根玻璃纖維且具有尾端；及 至少一個接合區域，其包含與該第二粗紗之該尾端之 複數根玻璃纖維撚合的該第一粗紗之該前端之複數根玻 璃纖維， 其中該至少一個接合區域之長度介於約i公分與約2〇 公分之間且拉伸強度之範圍介於該第一粗紗接合前之拉 伸強度的約50%與約150%之間。 30. 如請求項29之接合之玻璃纖維粗紗，其進一步包含至少 部分地緊固該至少一個接合區域之固化黏合劑。 31. 如請求項30之接合之玻璃纖維，其中該至少一個接合區 域具有嵌凸輪廓且在其最厚點處之橫截面積不大於該第 一及第二粗紗之橫截面積總和的約1 5 〇 。 32. 如請求項30之接合之玻璃纖維粗紗，其中該黏合劑： ⑴在25°C下展示介於約1厘泊與約ι〇〇厘泊之間之黏 度； (ii) 包含UV-可固化黏合劑；且 (iii) 當經歷高達約450°C之溫度長達約2〇〇秒時，可將 玻璃纖維實質上黏合在一起。 33. 如請求項32之接合之玻璃纖維粗紗，其中該黏合劑以約 〇·5 g或更少之量存在。 34. —種結合兩根或更多根玻璃纖維粗紗之系統，其包含： 氣動接合器； 149997.doc -4- 201111315 黏合劑施加器； 紫外輻射源；及 傳送接合之粗紗之構件。 35.如請求項34之系統，其中該系統係至少部分地自動化。 149997.doc