ガラスチョップドストランドマットの製造方法及びガラスチョップドストランドマット
【課題】 本発明は、ガラスチョップドストランドマットの作製における原材料の原単位の向上を図ることを目的とする。
【解決手段】 本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法は、ガラスチョップドストランドをシート状に堆積させる堆積工程と、堆積工程で堆積させたガラスチョップドストランドに水を散布する水散布工程と、水散布工程で水を付けたガラスチョップドストランドに固形の熱可塑性樹脂結合剤を散布する結合剤散布工程と、結合剤散布工程の後に、ガラスチョップドストランドに付着した熱可塑性樹脂結合剤を加熱して溶融する加熱工程と、加熱工程の後に、熱可塑性樹脂結合剤を冷却してガラスチョップドストランド同士を結合させ、ガラスチョップドストランドマットを形成する冷却工程と、を含むことを特徴とする。
【解決手段】 本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法は、ガラスチョップドストランドをシート状に堆積させる堆積工程と、堆積工程で堆積させたガラスチョップドストランドに水を散布する水散布工程と、水散布工程で水を付けたガラスチョップドストランドに固形の熱可塑性樹脂結合剤を散布する結合剤散布工程と、結合剤散布工程の後に、ガラスチョップドストランドに付着した熱可塑性樹脂結合剤を加熱して溶融する加熱工程と、加熱工程の後に、熱可塑性樹脂結合剤を冷却してガラスチョップドストランド同士を結合させ、ガラスチョップドストランドマットを形成する冷却工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスチョップドストランドマットの製造方法及びガラスチョップドストランドマットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような分野の技術文献として、特開２００８−３０３５０５号公報が知られている。この公報には、シート状に堆積したガラスチョップドストランドの上に結合剤を散布し、結合剤を加熱溶融した後に冷却固化させてガラスチョップドストランドを結合させることによりガラスチョップドストランドマットを製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０３５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、市場の軽量化の要求によってガラスチョップドストランドマットの薄型化が求められている。しかしながら、上述した従来のガラスチョップドストランドマットの製造方法においては、マットの薄型化のためガラスチョップドストランドを薄く堆積させると、散布した結合剤がガラスチョップドストランドの隙間からこぼれ落ちる割合が多くなり、過剰に結合剤が消費されるという問題があった。しかも、過剰に結合剤を散布したとしても、ガラスチョップドストランドの間に適切に付着してガラスチョップドストランドの結合に寄与する分は多くなく、ガラスチョップドストランドマット作製での原単位悪化の一因となっていた。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、原材料の原単位向上を図ることができるガラスチョップドストランドマットの製造方法及びガラスチョップドストランドマットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法は、ガラスチョップドストランドをシート状に堆積させる堆積工程と、堆積工程で堆積させたガラスチョップドストランドに水を散布する水散布工程と、水散布工程で水を付けたガラスチョップドストランドに固形の熱可塑性樹脂結合剤を散布する結合剤散布工程と、結合剤散布工程の後に、ガラスチョップドストランドに付着した熱可塑性樹脂結合剤を加熱して溶融する加熱工程と、加熱工程の後に、熱可塑性樹脂結合剤を冷却してガラスチョップドストランド同士を結合させ、ガラスチョップドストランドマットを形成する冷却工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法によれば、結合剤散布工程の前に、予めガラスチョップドストランドに水を散布することで、結合剤をガラスチョップドストランドに付着しやすくすることができる。その結果、結合剤がガラスチョップドストランドの隙間からこぼれ落ちることが抑制されるので、結合剤の消費量の低減が図られる。さらに、散布された水は表面張力によりガラスチョップドストランド同士が接する部位に溜まる傾向があるので、結合剤もガラスチョップドストランド同士が接する部位に付着しやすくなる。このことは、結合剤による結合の効率を向上させ、少ない量の結合剤で十分な強度のガラスチョップドストランドマットを得ることを可能にすることができるので、結果としてガラスチョップドストランドマットの原単位向上を図ることができる。
【０００８】
本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法においては、比較的単位面積あたりの質量が小さい、すなわち薄いガラスチョップドストランドマットにおいて、原単位を著しく向上させることができるので、ガラスチョップドストランドマットの単位面積あたりの質量を、３０〜１５０ｇ／ｍ2とすることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法においては、ガラスチョップドストランドマットにおけるガラスチョップドストランドに対する熱可塑性樹脂結合剤の質量の比を、５．０〜９．５ｗｔ％とすることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法においては、水散布工程において、ガラスチョップドストランドに対する質量の比が、３０〜９０ｗｔ％の水をガラスチョップドストランドに付着させることが好ましい。
このような、熱可塑性樹脂／ガラスチョップドストランド、水／ガラスチョップドストランドの質量比であれば、適度の強度を有するガラスチョップドストランドマットを効率よく作製することができる。
【００１１】
本発明に係るガラスチョップドストランドマットは、長さが５０〜１００ｍｍ、番手が５〜３０ｔｅｘのガラスチョップドストランドを熱可塑性樹脂結合剤で結合した乾式ガラスチョップドストランドマットであって、ガラスチョップドストランドに対する熱可塑性樹脂結合剤の質量の比が５．０〜９．５ｗｔ％であり、かつ、単位面積あたりの質量が３０〜１５０ｇ／ｍ2であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るガラスチョップドストランドマットによれば、薄いチョップドストランドマットでも、比較的少ない量の結合剤で十分な引張強さを確保することが可能となり、しかも、結合剤が比較的少ないことから柔軟性に優れ、これを使用して色むらの少ない外観性に優れた成形品を得ることができる。そのため、軽量な部材として自動車成形天井材などの構成部品に好適に利用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ガラスチョップドストランドマットの作製における原材料の原単位の向上を図ることができる。さらに、単位面積あたりの質量が小さくても、引張強さ、柔軟性のそれぞれの要求特性を満足するガラスチョップドストランドマットを提供することができ、これを用いて外観性に優れた成形品を得ることできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るガラスチョップドストランドマットを示す図である。
【図２】本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るガラスチョップドストランドマット及びその製造方法について詳細に説明する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るガラスチョップドストランドマット１は、シート状に堆積した多数のガラスチョップドストランド２を熱可塑性樹脂の結合剤３によって結合させたものである。ガラスチョップドストランドマット１は、例えば自動車成形天井材の補強材として利用される。このようなガラスチョップドストランドマット１は、単位面積あたりの質量が３０〜１５０ｇ／ｍ２であることが好ましく、４０〜１１０ｇ／ｍ２であることが更に好ましい。またガラスチョップドストランド２に対する結合剤３の質量の比が５.０〜９.５ｗｔ％であることが好ましい。ガラスチョップドストランドマット１の質量が小さすぎたり、ガラスチョップドストランドに対する結合剤の質量比が小さすぎると、引張強さが低下しすぎてしまう。また、ガラスチョップドストランドマット１の質量が大きすぎると、成形品の軽量化を図ることができなくなるばかりでなく、柔軟性が低下し、成形工程の作業性が低下してしまう。結合剤の含有量を多くしすぎると、柔軟性が低下し、成形品の色むらやシワが発生しやすく、外観不良の恐れが大きくなる。
【００１７】
ガラスチョップドストランドマット１を構成するガラスチョップドストランド２は、ガラスケーキ４から引き出したガラス繊維束５を所定の長さに切断することで形成される。本実施形態においては、ガラスチョップドストランド２として、引張強さを向上させるために、長さが５０〜１００ｍｍ、番手が５〜３０ｔｅｘのものを用いることが好ましい。また、ガラス繊維束の切断によるガラスチョップドストランド２の形成を容易にするため、ガラスケーキ３の含有水分は５．０ｗｔ％以下であることが好ましい。
【００１８】
また、ガラスチョップドストランド２を結合させる結合剤３としては、不飽和ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂の粉末体が用いられる。粉末体は重量平均粒子径が５０〜３００μｍであることが好ましい。結合剤３は、１７０〜２８０℃の温度で２０〜５０秒の間加熱することで溶融し、その後冷却されることで固化してガラスチョップドストランド２同士を結合する。なお、結合剤３の形状としては、粉末状ではなく繊維状のものを用いることもできる。繊維状に形成された結合剤３は、ガラスチョップドストランド２の隙間から落ちにくくなり、離れたガラスチョップドストランド２間を粉末状のものより少ない質量で繋いで接着することができるので、結合剤３の歩留まり向上に有利である。一方、結合剤を固形ではなくエマルジョンとして使用した場合には、ガラスチョップドストランド２の隙間からの流出を抑制することは困難である。
【００１９】
また、結合剤３は、製造後のガラスチョップドストランドマット１においてガラスチョップドストランド２に対する結合剤３の質量の比が５.０〜９.５ｗｔ％となるように、散布される。なお、ガラスチョップドストランドマット１に９.５ｗｔ％以上の結合剤３が含まれると、マットが硬くなり過ぎて柔軟性が低下し、成形品に色むらやシワが発生しやすく成形が難しくなるなどの問題が生じる場合がある。
【００２０】
次に、本実施形態に係るガラスチョップドストランドマット１の製造方法について説明する。
【００２１】
図２に示すように、本実施形態に係るガラスチョップドストランドマット１の製造方法では、まず複数のガラスケーキ４から引き出されたガラス繊維束５を切断装置１０に送り込み、所定の長さに切断してガラスチョップドストランド２を形成する。切断装置１０は、外周に刃を持つカッターローラ１１及びゴムローラ１２を複数有しており、カッターローラ１１とゴムローラ１２との間にガラス繊維束５を送り込むことで、ガラス繊維束５を連続的に切断する。
【００２２】
切断装置１０で形成されたガラスチョップドストランド２は、切断装置１０の下方に配置された第一のコンベア１３のベルト１３ａ上に落下する。第一のコンベア１３のベルト１３ａは、一定の速度で周回しており、切断装置１０から落下したガラスチョップドストランド２は、ベルト１３ａ上で均一なシート状に堆積する（堆積工程）。
【００２３】
第一のコンベア１３は、所定の搬送方向にガラスチョップドストランド２を搬送するものであり、コンベアの幅方向に延びる４本の駆動ローラ１３ｂを有している。第一のコンベア１３は、ポリエステル製の織物からなるメッシュから構成されているベルト１３ａが駆動ローラ１３ｂに掛け渡されて構成されている。
【００２４】
ベルト１３ａは、メッシュを構成する線条の太さが直径０.５〜２ｍｍ、目の細かさが１０〜３０メッシュであることが好ましく、目明き平織りや絡み織りであることが好ましい。ベルト１３ａとしては、ポリエステル製のものに限られず、例えば他の素材のメッシュ体やゴム製ベルトを用いても良い。
【００２５】
このように構成された第一のコンベア１３では、図示しないモータによりいずれかの駆動ローラ１３ｂが回転駆動されると、ベルト１３ａが周回され、ベルト１３ａ上面のガラスチョップドストランド２が所定の搬送方向に向かって搬送される。
【００２６】
第一のコンベア１３の搬送方向には、第一のコンベア１３と接続してガラスチョップドストランド２の搬送路を形成する第二のコンベア１４が配置されている。この第二のコンベア１４は、第一のコンベア１３と比べてベルト１４ａの構成のみが主に異なっている。
【００２７】
第二のコンベア１４のベルト１４ａは、ステンレス製の線材を編み込んで形成されるステンレス製ネット（編物）のメッシュから構成されている。このベルト１４ａは、結合剤３の付着を避けるため、線材の太さが直径１〜５ｍｍであることが好ましい。第一のコンベア１３のベルト１３ａ上のガラスチョップドストランド２は、シート状に堆積した状態を維持しながら第二のコンベア１４のベルト１４ａ上に搬送される。
【００２８】
第二のコンベア１４の上方には、ガラスチョップドストランド２に水を散布する水散布機１５が配置されている。水散布機１５は、ベルト１４ａ上でシート状に堆積しているガラスチョップドストランド２に対して水を均一に散布する（水散布工程）。ここで、水散布機１５は、ガラスチョップドストランド２に付着した水とガラスチョップドストランド２との質量の比が３０〜９０ｗｔ％（より好ましくは５０〜８０ｗｔ％）となるように、水の散布量や散布状態を調整して散布を行う。
【００２９】
また、第二のコンベア１４の上方には、ガラスチョップドストランド２に粉末状の結合剤３を散布する結合剤散布機１６が配置されている。結合剤散布機１６は、水散布機１５の後方に配置されており、水が付着したガラスチョップドストランド２に対して結合剤３を均一に散布する（結合剤散布工程）。ここで、結合剤散布機１６は、製造後のガラスチョップドストランドマット１におけるガラスチョップドストランド２に対する結合剤３の質量の比が５.０〜９.５ｗｔ％となるように、結合剤３の散布量や散布状態を調整して散布を行う。
【００３０】
第二のコンベア１４の搬送方向には、第二のコンベア１４と接続してガラスチョップドストランド２の搬送路を形成する第三のコンベア１７が配置されている。第三のコンベア１７は、所定の搬送方向にガラスチョップドストランド２を搬送するものであり、コンベアの幅方向に延びる４本の駆動ローラ１７ｂを有している。これらの駆動ローラ１７ｂの両端には、４本の駆動ローラ１７ｂを頂点とした台形状をなすように、無端のローラチェーン１７ｃが一本ずつ掛け渡されている。２本のローラチェーン１７ｃは、駆動ローラ１７ｂ両端のギア部とそれぞれ噛み合っている。２本のローラチェーン１７ｃの間は、複数の連結棒１７ｄによって梯子状に連結されており、これらの連結棒１７ｄの外側から無端のベルト１７ａが掛け渡されている。
【００３１】
第三のコンベア１７のベルト１７ａは、耐熱性繊維の目明き織物からなるメッシュから構成されている。耐熱性繊維としては、好ましくはアラミド繊維、炭素繊維、又はガラス繊維が用いられ、特にアラミド繊維が好ましい。耐熱性繊維の織物は目明き平織りや絡み織りであることが好ましい。ベルト１７ａは、結合剤３の付着を避けるためメッシュを構成する線条の太さが細く目が大きい方が良く、具体的には、線条の太さが直径０.５〜２ｍｍ、線条の糸密度が経糸方向、緯糸方向とも３〜６本／２５ｍｍであることが好ましい。このようなメッシュのベルト１７ａは、一般的なゴムベルトやステンレス製ネットなどと比べて剛性で劣るが、複数の連結棒１７ｄでベルト１７ａを支える構造とすることで撓むことなくガラスチョップドストランド２の適切な搬送が実現される。
【００３２】
第三のコンベア１７の途中には、結合剤３を加熱するための加熱装置１８が配置されている。加熱装置１８は、第三のコンベア１７により搬送されてきたガラスチョップドストランド２及び結合剤３を２０〜５０秒の間１７０〜２８０℃の温度で加熱する（加熱工程）。この加熱によって、ガラスチョップドストランド２に付着した水が揮発して、結合剤３が溶融し、ガラスチョップドストランド２同士の接する部位に入り込む。
【００３３】
第三のコンベア１７の搬送方向には、ベルト１７ａ上のガラスチョップドストランド２及び結合剤３を引き込む上下一対の水冷ローラ１９が配置されている。この水冷ローラ１９は、内部を冷却水が循環しており、ガラスチョップドストランド２及び結合剤３をマット状に加圧しながら冷却を行う（冷却工程）。この冷却によって、溶融状態の結合剤３が固化してガラスチョップドストランド２同士が結合し、ガラスチョップドストランドマット１が製造される。水冷ローラ１９は、製造したガラスチョップドストランドマット１を巻き取り機２０に向かって送り出し、巻き取り機２０でガラスチョップドストランドマット１が巻き取られてマットロール２１が得られる。
【００３４】
以上説明した本実施形態に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法において、
ガラスチョップドストランド２の仕様や堆積量、結合剤３の種類、水及び結合剤の散布量、加熱冷却の温度などを適切に設定することで、単位面積あたりの質量が３０〜１５０ｇ／ｍ２となるガラスチョップドストランドマット１を製造することができる。
【００３５】
本実施形態に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法によれば、結合剤３を散布する前に、予めガラスチョップドストランド２に水を散布することで、結合剤３をガラスチョップドストランド２に付着しやすくすることができる。その結果、結合剤３がガラスチョップドストランド２の隙間からこぼれ落ちることが抑制されるので、結合剤３の消費量の低減が図られる。しかも、散布された水は表面張力によりガラスチョップドストランド２同士が接する部位に溜まる傾向があるので、結果として結合剤３もガラスチョップドストランド２同士が接する部位に付着しやすくなる。このことは、結合剤３による結合の効率を向上させ、少ない量の結合剤３で十分な強度のガラスチョップドストランドマット１を得ることを可能にするので、結果としてガラスチョップドストランドマット１の原材料の原単位向上を図ることができる。
【００３６】
さらに、ガラスチョップドストランド２に散布された水は、搬送中にガラスチョップドストランド２に沿って裏側（ベルト側）まで回り込むので、水の移動に伴って結合剤３も裏側に回りこんで行く。これにより、ガラスチョップドストランド２の堆積方向（ガラスチョップドストランドマット１における厚み方向）において均一な結合が行われるので、マットの引張強さの向上を図ることができる。なお、このためには結合剤３は繊維形状より、粉末形状であることが好ましい。
【００３７】
また、結合剤３がガラスチョップドストランド２の隙間からこぼれ落ちることを抑制することで、結合剤３がコンベアなどに付着する割合を減らすことができ、結果としてコンベアなどに付着した結合剤３が搬送不良などの原因となる可能性を低減することができる。
【００３８】
ここで、本実施形態に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法においても、散布された結合剤３及び溶融した結合剤３の一部はガラスチョップドストランド２からこぼれ落ちてコンベアのベルト上に落下して付着するため、結合剤３をベルトから洗い落とす必要がある。
【００３９】
本実施形態に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法では、第二のコンベア１４のベルト１４ａがステンレス製ネットであるため、ベルト１４ａ上に落ちた粉末状の結合剤３を洗い落とすことが容易となり、ブラシの水洗いなどにより効率よく落とすことができる。また、第二のコンベア１４の下側の駆動ローラ１４ｂが、突起物のない円柱状のローラではなく、ステンレス製ネットであるベルト１４ａと噛み合う歯車部を有するローラにすることで、結合剤３がベルト１４ａと駆動ローラ１４ｂとの間に挟まることによる搬送不良の発生を抑えることができる。
【００４０】
また、第三のコンベア１７のベルト１７ａが織物からなるメッシュの構造を有することで、一般的なゴムベルトの場合と比べて、ベルト１７ａに付着する結合剤３の量を少なくすることができ、結合剤３の洗い落しが容易になる。さらに、ベルト１７ａがアラミド繊維、炭素繊維、又はガラス繊維から構成される織物とすることにより、ステンレス製のものよりも線条を細くしてメッシュの目を大きくすることが可能となり、これによって結合剤３を付着しにくくすることができる。加えて、ステンレス製ネットと比べて交差する箇所で線材が厚さ方向に絡み合うことなくメッシュ構造を形成できるので、結合剤３が交差する箇所に入り込むことが避けられ、ブラシの水洗いなどにより効率良く結合剤３を洗い落とすことができる。しかも、ステンレス製ネットと比べて、搬送方向における熱膨張や伸び率が少ないので、加熱による張力調整がほとんど必要なく、メンテナンスが容易である。さらに、第三のコンベア１７のベルト１７ａが連結棒１７ｄの外側に掛け渡されていれば、搬送のための強度を然程必要としないため、線条の太さを更に細くでき、かつ目明き度も更に大きくすることができる。これにより、さらに、結合剤３の付着を抑制することができる。
【００４１】
また、第一のコンベア１３のベルト１３ａがポリエステル製のメッシュ構造を有することで、一般的なシート状のゴムベルトやステンレス製ネットと比べて、堆積したガラスチョップドストランド２がベルト１３ａ側に張り付いて、第二のコンベア１４に搬送できない事態を避けやすくすることができる。同様に、第二のコンベア１４のベルト１４ａについてもステンレス製のネット構造を有することで、堆積したガラスチョップドストランド２がベルト１４ａ側に張り付いて、第三のコンベア１７に搬送できない事態を避けやすくすることができる。
【００４２】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、ガラスチョップドストランド２に対する水の散布は、第一のコンベア１３でガラスチョップドストランド２の堆積とほぼ同時に行う態様であっても良い。また、水散布機１５は、ベルトの上からではなく下から散布する構成であっても良い。
【００４３】
さらに、落下するガラスチョップドストランド２をベルト１３ａに向けて吸い付けることでシート状に堆積させるための空気吸引装置を第一のコンベア１３内に設けていても良い。
【００４４】
また、各コンベアには、ガラスチョップドストランド２や結合剤３の剥離性を高めて清掃を用意とするためにシリコン処理やテフロン処理（テフロンは登録商標）が施されていても良い。
【００４５】
また、第一のコンベア１３及び第二のコンベア１４は、第三のコンベア１７と同様に、それぞれの駆動ローラ１３ｂ、１４ｂの両端に無端のローラチェーンを一本ずつ掛け渡して、２本のローラチェーンの間に連結棒を設け、その外側から無端のベルト１３ａ、１４ａを掛け渡しても良い。さらに、コンベアを三台に分けることなく、一台のコンベアでガラスチョップドストランドマット１を製造する態様であっても良い。この場合、コンベアのベルトは、アラミド繊維、炭素繊維、又はガラス繊維で製織されたメッシュの織物から構成されていることが好ましい。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法の実施例について説明する。
【００４７】
（実施例１）
実施例１では、上記実施形態に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法で説明した設備を使用し、単位面積あたりの質量が１００ｇ／ｍ２となるようにガラスチョップドストランド２の堆積量を調整した。水散布後のガラスチョップドストランド２に付着した水とガラスチョップドストランド２との質量の比が７０ｗｔ％となるように水の散布を行った。また、ガラスチョップドストランド２に対する結合剤３の質量の比が９ｗｔ％となるように、散布量や散布状態を調整して結合剤の散布を行った。加熱装置１８における加熱温度は２２０℃、加熱時間は４０秒となるように設定した。以上の条件でガラスチョップドストランドマットの製造を行った。
【００４８】
（実施例２）
実施例２では、ガラスチョップドストランド２に対する結合剤３の質量の比が１５ｗｔ％となるように、散布量や散布状態を調整して結合剤の散布を行った以外は実施例１と同じ条件でガラスチョップドストランドマットの製造を行った。
【００４９】
（比較例１）
比較例１では、水の散布を行わなかったこと以外は実施例１と同じ条件で単位面積あたりの質量が１００ｇ／ｍ２のガラスチョップドストランドマットの製造を行った。
【００５０】
以上の実施例及び比較例の実施条件及び製造されたガラスチョップドストランドマットの評価を表１に示す。なお、表１に示す結合剤使用量比とは、単位面積あたりの質量が１００ｇ／ｍ２のガラスチョップドストランドマットを製造するために比較例１で使用した結合剤３の使用量を基準の１００として、実施例１、２における結合剤の使用量を表したものである。
【表１】
【００５１】
表１に示すように、実施例１は、比較例１と比べて結合剤使用量比が大きく低減した。さらにコンベアの汚れも抑止され、製造されたガラスチョップドストランドマットの引張強さも比較例１と比べて増加した。
【００５２】
この結果より、予めガラスチョップドストランド２に水散布を行うことで、結合剤３の使用量が大きく低減され、結合剤３の大幅な歩留まり向上が図られることが分かる。また、結合剤３の使用量低減に加えて結合剤３がガラスチョップドストランド２の隙間からこぼれ落ちることが抑制され、コンベアの汚れが減少したと考えられる。さらに、結合剤３の使用量が大きく低減されたにもかかわらず、ガラスチョップドストランドマットの引張強さが増加していることから、水の散布によりガラスチョップドストランド２同士の結合の効率が大きく向上したことが分かる。
【００５３】
実施例２は、比較例１と比べて結合剤使用量比が低下したが、結合剤含有量を増やした分だけ実施例１より結合剤使用量比が増加した。また、実施例１ほどではないが比較例１と比べるとコンベアの汚れは少なかった。また、実施例１と比べて結合剤含有量を増やした分ガラスチョップドストランドマットの引張強さが増加した。ただし、ガラスチョップドストランドマットの柔軟性の観点からは実施例１や比較例１のものと比べて品質が低下した。
【００５４】
この結果より、単位面積あたりの質量が１００ｇ／ｍ２のガラスチョップドストランドマットにおいては、柔軟性の観点から見ると、結合剤含有量は１５ｗｔ％ではなく９ｗｔ％であることが好ましいことが分かる。
【符号の説明】
【００５５】
１…ガラスチョップドストランドマット、２…ガラスチョップドストランド、３…結合剤、４…ガラスケーキ、１０…切断装置、１３…第一のコンベア、１３ａ，１４ａ，１７ａ…ベルト、１４…第二のコンベア、１５…水散布機、１６…結合剤散布機、１７…第三のコンベア、１８…加熱装置、１９…水冷ローラ、２０…巻き取り機。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスチョップドストランドマットの製造方法及びガラスチョップドストランドマットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような分野の技術文献として、特開２００８−３０３５０５号公報が知られている。この公報には、シート状に堆積したガラスチョップドストランドの上に結合剤を散布し、結合剤を加熱溶融した後に冷却固化させてガラスチョップドストランドを結合させることによりガラスチョップドストランドマットを製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０３５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、市場の軽量化の要求によってガラスチョップドストランドマットの薄型化が求められている。しかしながら、上述した従来のガラスチョップドストランドマットの製造方法においては、マットの薄型化のためガラスチョップドストランドを薄く堆積させると、散布した結合剤がガラスチョップドストランドの隙間からこぼれ落ちる割合が多くなり、過剰に結合剤が消費されるという問題があった。しかも、過剰に結合剤を散布したとしても、ガラスチョップドストランドの間に適切に付着してガラスチョップドストランドの結合に寄与する分は多くなく、ガラスチョップドストランドマット作製での原単位悪化の一因となっていた。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、原材料の原単位向上を図ることができるガラスチョップドストランドマットの製造方法及びガラスチョップドストランドマットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法は、ガラスチョップドストランドをシート状に堆積させる堆積工程と、堆積工程で堆積させたガラスチョップドストランドに水を散布する水散布工程と、水散布工程で水を付けたガラスチョップドストランドに固形の熱可塑性樹脂結合剤を散布する結合剤散布工程と、結合剤散布工程の後に、ガラスチョップドストランドに付着した熱可塑性樹脂結合剤を加熱して溶融する加熱工程と、加熱工程の後に、熱可塑性樹脂結合剤を冷却してガラスチョップドストランド同士を結合させ、ガラスチョップドストランドマットを形成する冷却工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法によれば、結合剤散布工程の前に、予めガラスチョップドストランドに水を散布することで、結合剤をガラスチョップドストランドに付着しやすくすることができる。その結果、結合剤がガラスチョップドストランドの隙間からこぼれ落ちることが抑制されるので、結合剤の消費量の低減が図られる。さらに、散布された水は表面張力によりガラスチョップドストランド同士が接する部位に溜まる傾向があるので、結合剤もガラスチョップドストランド同士が接する部位に付着しやすくなる。このことは、結合剤による結合の効率を向上させ、少ない量の結合剤で十分な強度のガラスチョップドストランドマットを得ることを可能にすることができるので、結果としてガラスチョップドストランドマットの原単位向上を図ることができる。
【０００８】
本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法においては、比較的単位面積あたりの質量が小さい、すなわち薄いガラスチョップドストランドマットにおいて、原単位を著しく向上させることができるので、ガラスチョップドストランドマットの単位面積あたりの質量を、３０〜１５０ｇ／ｍ2とすることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法においては、ガラスチョップドストランドマットにおけるガラスチョップドストランドに対する熱可塑性樹脂結合剤の質量の比を、５．０〜９．５ｗｔ％とすることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法においては、水散布工程において、ガラスチョップドストランドに対する質量の比が、３０〜９０ｗｔ％の水をガラスチョップドストランドに付着させることが好ましい。
このような、熱可塑性樹脂／ガラスチョップドストランド、水／ガラスチョップドストランドの質量比であれば、適度の強度を有するガラスチョップドストランドマットを効率よく作製することができる。
【００１１】
本発明に係るガラスチョップドストランドマットは、長さが５０〜１００ｍｍ、番手が５〜３０ｔｅｘのガラスチョップドストランドを熱可塑性樹脂結合剤で結合した乾式ガラスチョップドストランドマットであって、ガラスチョップドストランドに対する熱可塑性樹脂結合剤の質量の比が５．０〜９．５ｗｔ％であり、かつ、単位面積あたりの質量が３０〜１５０ｇ／ｍ2であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るガラスチョップドストランドマットによれば、薄いチョップドストランドマットでも、比較的少ない量の結合剤で十分な引張強さを確保することが可能となり、しかも、結合剤が比較的少ないことから柔軟性に優れ、これを使用して色むらの少ない外観性に優れた成形品を得ることができる。そのため、軽量な部材として自動車成形天井材などの構成部品に好適に利用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ガラスチョップドストランドマットの作製における原材料の原単位の向上を図ることができる。さらに、単位面積あたりの質量が小さくても、引張強さ、柔軟性のそれぞれの要求特性を満足するガラスチョップドストランドマットを提供することができ、これを用いて外観性に優れた成形品を得ることできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るガラスチョップドストランドマットを示す図である。
【図２】本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るガラスチョップドストランドマット及びその製造方法について詳細に説明する。
【００１６】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るガラスチョップドストランドマット１は、シート状に堆積した多数のガラスチョップドストランド２を熱可塑性樹脂の結合剤３によって結合させたものである。ガラスチョップドストランドマット１は、例えば自動車成形天井材の補強材として利用される。このようなガラスチョップドストランドマット１は、単位面積あたりの質量が３０〜１５０ｇ／ｍ２であることが好ましく、４０〜１１０ｇ／ｍ２であることが更に好ましい。またガラスチョップドストランド２に対する結合剤３の質量の比が５.０〜９.５ｗｔ％であることが好ましい。ガラスチョップドストランドマット１の質量が小さすぎたり、ガラスチョップドストランドに対する結合剤の質量比が小さすぎると、引張強さが低下しすぎてしまう。また、ガラスチョップドストランドマット１の質量が大きすぎると、成形品の軽量化を図ることができなくなるばかりでなく、柔軟性が低下し、成形工程の作業性が低下してしまう。結合剤の含有量を多くしすぎると、柔軟性が低下し、成形品の色むらやシワが発生しやすく、外観不良の恐れが大きくなる。
【００１７】
ガラスチョップドストランドマット１を構成するガラスチョップドストランド２は、ガラスケーキ４から引き出したガラス繊維束５を所定の長さに切断することで形成される。本実施形態においては、ガラスチョップドストランド２として、引張強さを向上させるために、長さが５０〜１００ｍｍ、番手が５〜３０ｔｅｘのものを用いることが好ましい。また、ガラス繊維束の切断によるガラスチョップドストランド２の形成を容易にするため、ガラスケーキ３の含有水分は５．０ｗｔ％以下であることが好ましい。
【００１８】
また、ガラスチョップドストランド２を結合させる結合剤３としては、不飽和ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂の粉末体が用いられる。粉末体は重量平均粒子径が５０〜３００μｍであることが好ましい。結合剤３は、１７０〜２８０℃の温度で２０〜５０秒の間加熱することで溶融し、その後冷却されることで固化してガラスチョップドストランド２同士を結合する。なお、結合剤３の形状としては、粉末状ではなく繊維状のものを用いることもできる。繊維状に形成された結合剤３は、ガラスチョップドストランド２の隙間から落ちにくくなり、離れたガラスチョップドストランド２間を粉末状のものより少ない質量で繋いで接着することができるので、結合剤３の歩留まり向上に有利である。一方、結合剤を固形ではなくエマルジョンとして使用した場合には、ガラスチョップドストランド２の隙間からの流出を抑制することは困難である。
【００１９】
また、結合剤３は、製造後のガラスチョップドストランドマット１においてガラスチョップドストランド２に対する結合剤３の質量の比が５.０〜９.５ｗｔ％となるように、散布される。なお、ガラスチョップドストランドマット１に９.５ｗｔ％以上の結合剤３が含まれると、マットが硬くなり過ぎて柔軟性が低下し、成形品に色むらやシワが発生しやすく成形が難しくなるなどの問題が生じる場合がある。
【００２０】
次に、本実施形態に係るガラスチョップドストランドマット１の製造方法について説明する。
【００２１】
図２に示すように、本実施形態に係るガラスチョップドストランドマット１の製造方法では、まず複数のガラスケーキ４から引き出されたガラス繊維束５を切断装置１０に送り込み、所定の長さに切断してガラスチョップドストランド２を形成する。切断装置１０は、外周に刃を持つカッターローラ１１及びゴムローラ１２を複数有しており、カッターローラ１１とゴムローラ１２との間にガラス繊維束５を送り込むことで、ガラス繊維束５を連続的に切断する。
【００２２】
切断装置１０で形成されたガラスチョップドストランド２は、切断装置１０の下方に配置された第一のコンベア１３のベルト１３ａ上に落下する。第一のコンベア１３のベルト１３ａは、一定の速度で周回しており、切断装置１０から落下したガラスチョップドストランド２は、ベルト１３ａ上で均一なシート状に堆積する（堆積工程）。
【００２３】
第一のコンベア１３は、所定の搬送方向にガラスチョップドストランド２を搬送するものであり、コンベアの幅方向に延びる４本の駆動ローラ１３ｂを有している。第一のコンベア１３は、ポリエステル製の織物からなるメッシュから構成されているベルト１３ａが駆動ローラ１３ｂに掛け渡されて構成されている。
【００２４】
ベルト１３ａは、メッシュを構成する線条の太さが直径０.５〜２ｍｍ、目の細かさが１０〜３０メッシュであることが好ましく、目明き平織りや絡み織りであることが好ましい。ベルト１３ａとしては、ポリエステル製のものに限られず、例えば他の素材のメッシュ体やゴム製ベルトを用いても良い。
【００２５】
このように構成された第一のコンベア１３では、図示しないモータによりいずれかの駆動ローラ１３ｂが回転駆動されると、ベルト１３ａが周回され、ベルト１３ａ上面のガラスチョップドストランド２が所定の搬送方向に向かって搬送される。
【００２６】
第一のコンベア１３の搬送方向には、第一のコンベア１３と接続してガラスチョップドストランド２の搬送路を形成する第二のコンベア１４が配置されている。この第二のコンベア１４は、第一のコンベア１３と比べてベルト１４ａの構成のみが主に異なっている。
【００２７】
第二のコンベア１４のベルト１４ａは、ステンレス製の線材を編み込んで形成されるステンレス製ネット（編物）のメッシュから構成されている。このベルト１４ａは、結合剤３の付着を避けるため、線材の太さが直径１〜５ｍｍであることが好ましい。第一のコンベア１３のベルト１３ａ上のガラスチョップドストランド２は、シート状に堆積した状態を維持しながら第二のコンベア１４のベルト１４ａ上に搬送される。
【００２８】
第二のコンベア１４の上方には、ガラスチョップドストランド２に水を散布する水散布機１５が配置されている。水散布機１５は、ベルト１４ａ上でシート状に堆積しているガラスチョップドストランド２に対して水を均一に散布する（水散布工程）。ここで、水散布機１５は、ガラスチョップドストランド２に付着した水とガラスチョップドストランド２との質量の比が３０〜９０ｗｔ％（より好ましくは５０〜８０ｗｔ％）となるように、水の散布量や散布状態を調整して散布を行う。
【００２９】
また、第二のコンベア１４の上方には、ガラスチョップドストランド２に粉末状の結合剤３を散布する結合剤散布機１６が配置されている。結合剤散布機１６は、水散布機１５の後方に配置されており、水が付着したガラスチョップドストランド２に対して結合剤３を均一に散布する（結合剤散布工程）。ここで、結合剤散布機１６は、製造後のガラスチョップドストランドマット１におけるガラスチョップドストランド２に対する結合剤３の質量の比が５.０〜９.５ｗｔ％となるように、結合剤３の散布量や散布状態を調整して散布を行う。
【００３０】
第二のコンベア１４の搬送方向には、第二のコンベア１４と接続してガラスチョップドストランド２の搬送路を形成する第三のコンベア１７が配置されている。第三のコンベア１７は、所定の搬送方向にガラスチョップドストランド２を搬送するものであり、コンベアの幅方向に延びる４本の駆動ローラ１７ｂを有している。これらの駆動ローラ１７ｂの両端には、４本の駆動ローラ１７ｂを頂点とした台形状をなすように、無端のローラチェーン１７ｃが一本ずつ掛け渡されている。２本のローラチェーン１７ｃは、駆動ローラ１７ｂ両端のギア部とそれぞれ噛み合っている。２本のローラチェーン１７ｃの間は、複数の連結棒１７ｄによって梯子状に連結されており、これらの連結棒１７ｄの外側から無端のベルト１７ａが掛け渡されている。
【００３１】
第三のコンベア１７のベルト１７ａは、耐熱性繊維の目明き織物からなるメッシュから構成されている。耐熱性繊維としては、好ましくはアラミド繊維、炭素繊維、又はガラス繊維が用いられ、特にアラミド繊維が好ましい。耐熱性繊維の織物は目明き平織りや絡み織りであることが好ましい。ベルト１７ａは、結合剤３の付着を避けるためメッシュを構成する線条の太さが細く目が大きい方が良く、具体的には、線条の太さが直径０.５〜２ｍｍ、線条の糸密度が経糸方向、緯糸方向とも３〜６本／２５ｍｍであることが好ましい。このようなメッシュのベルト１７ａは、一般的なゴムベルトやステンレス製ネットなどと比べて剛性で劣るが、複数の連結棒１７ｄでベルト１７ａを支える構造とすることで撓むことなくガラスチョップドストランド２の適切な搬送が実現される。
【００３２】
第三のコンベア１７の途中には、結合剤３を加熱するための加熱装置１８が配置されている。加熱装置１８は、第三のコンベア１７により搬送されてきたガラスチョップドストランド２及び結合剤３を２０〜５０秒の間１７０〜２８０℃の温度で加熱する（加熱工程）。この加熱によって、ガラスチョップドストランド２に付着した水が揮発して、結合剤３が溶融し、ガラスチョップドストランド２同士の接する部位に入り込む。
【００３３】
第三のコンベア１７の搬送方向には、ベルト１７ａ上のガラスチョップドストランド２及び結合剤３を引き込む上下一対の水冷ローラ１９が配置されている。この水冷ローラ１９は、内部を冷却水が循環しており、ガラスチョップドストランド２及び結合剤３をマット状に加圧しながら冷却を行う（冷却工程）。この冷却によって、溶融状態の結合剤３が固化してガラスチョップドストランド２同士が結合し、ガラスチョップドストランドマット１が製造される。水冷ローラ１９は、製造したガラスチョップドストランドマット１を巻き取り機２０に向かって送り出し、巻き取り機２０でガラスチョップドストランドマット１が巻き取られてマットロール２１が得られる。
【００３４】
以上説明した本実施形態に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法において、
ガラスチョップドストランド２の仕様や堆積量、結合剤３の種類、水及び結合剤の散布量、加熱冷却の温度などを適切に設定することで、単位面積あたりの質量が３０〜１５０ｇ／ｍ２となるガラスチョップドストランドマット１を製造することができる。
【００３５】
本実施形態に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法によれば、結合剤３を散布する前に、予めガラスチョップドストランド２に水を散布することで、結合剤３をガラスチョップドストランド２に付着しやすくすることができる。その結果、結合剤３がガラスチョップドストランド２の隙間からこぼれ落ちることが抑制されるので、結合剤３の消費量の低減が図られる。しかも、散布された水は表面張力によりガラスチョップドストランド２同士が接する部位に溜まる傾向があるので、結果として結合剤３もガラスチョップドストランド２同士が接する部位に付着しやすくなる。このことは、結合剤３による結合の効率を向上させ、少ない量の結合剤３で十分な強度のガラスチョップドストランドマット１を得ることを可能にするので、結果としてガラスチョップドストランドマット１の原材料の原単位向上を図ることができる。
【００３６】
さらに、ガラスチョップドストランド２に散布された水は、搬送中にガラスチョップドストランド２に沿って裏側（ベルト側）まで回り込むので、水の移動に伴って結合剤３も裏側に回りこんで行く。これにより、ガラスチョップドストランド２の堆積方向（ガラスチョップドストランドマット１における厚み方向）において均一な結合が行われるので、マットの引張強さの向上を図ることができる。なお、このためには結合剤３は繊維形状より、粉末形状であることが好ましい。
【００３７】
また、結合剤３がガラスチョップドストランド２の隙間からこぼれ落ちることを抑制することで、結合剤３がコンベアなどに付着する割合を減らすことができ、結果としてコンベアなどに付着した結合剤３が搬送不良などの原因となる可能性を低減することができる。
【００３８】
ここで、本実施形態に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法においても、散布された結合剤３及び溶融した結合剤３の一部はガラスチョップドストランド２からこぼれ落ちてコンベアのベルト上に落下して付着するため、結合剤３をベルトから洗い落とす必要がある。
【００３９】
本実施形態に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法では、第二のコンベア１４のベルト１４ａがステンレス製ネットであるため、ベルト１４ａ上に落ちた粉末状の結合剤３を洗い落とすことが容易となり、ブラシの水洗いなどにより効率よく落とすことができる。また、第二のコンベア１４の下側の駆動ローラ１４ｂが、突起物のない円柱状のローラではなく、ステンレス製ネットであるベルト１４ａと噛み合う歯車部を有するローラにすることで、結合剤３がベルト１４ａと駆動ローラ１４ｂとの間に挟まることによる搬送不良の発生を抑えることができる。
【００４０】
また、第三のコンベア１７のベルト１７ａが織物からなるメッシュの構造を有することで、一般的なゴムベルトの場合と比べて、ベルト１７ａに付着する結合剤３の量を少なくすることができ、結合剤３の洗い落しが容易になる。さらに、ベルト１７ａがアラミド繊維、炭素繊維、又はガラス繊維から構成される織物とすることにより、ステンレス製のものよりも線条を細くしてメッシュの目を大きくすることが可能となり、これによって結合剤３を付着しにくくすることができる。加えて、ステンレス製ネットと比べて交差する箇所で線材が厚さ方向に絡み合うことなくメッシュ構造を形成できるので、結合剤３が交差する箇所に入り込むことが避けられ、ブラシの水洗いなどにより効率良く結合剤３を洗い落とすことができる。しかも、ステンレス製ネットと比べて、搬送方向における熱膨張や伸び率が少ないので、加熱による張力調整がほとんど必要なく、メンテナンスが容易である。さらに、第三のコンベア１７のベルト１７ａが連結棒１７ｄの外側に掛け渡されていれば、搬送のための強度を然程必要としないため、線条の太さを更に細くでき、かつ目明き度も更に大きくすることができる。これにより、さらに、結合剤３の付着を抑制することができる。
【００４１】
また、第一のコンベア１３のベルト１３ａがポリエステル製のメッシュ構造を有することで、一般的なシート状のゴムベルトやステンレス製ネットと比べて、堆積したガラスチョップドストランド２がベルト１３ａ側に張り付いて、第二のコンベア１４に搬送できない事態を避けやすくすることができる。同様に、第二のコンベア１４のベルト１４ａについてもステンレス製のネット構造を有することで、堆積したガラスチョップドストランド２がベルト１４ａ側に張り付いて、第三のコンベア１７に搬送できない事態を避けやすくすることができる。
【００４２】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、ガラスチョップドストランド２に対する水の散布は、第一のコンベア１３でガラスチョップドストランド２の堆積とほぼ同時に行う態様であっても良い。また、水散布機１５は、ベルトの上からではなく下から散布する構成であっても良い。
【００４３】
さらに、落下するガラスチョップドストランド２をベルト１３ａに向けて吸い付けることでシート状に堆積させるための空気吸引装置を第一のコンベア１３内に設けていても良い。
【００４４】
また、各コンベアには、ガラスチョップドストランド２や結合剤３の剥離性を高めて清掃を用意とするためにシリコン処理やテフロン処理（テフロンは登録商標）が施されていても良い。
【００４５】
また、第一のコンベア１３及び第二のコンベア１４は、第三のコンベア１７と同様に、それぞれの駆動ローラ１３ｂ、１４ｂの両端に無端のローラチェーンを一本ずつ掛け渡して、２本のローラチェーンの間に連結棒を設け、その外側から無端のベルト１３ａ、１４ａを掛け渡しても良い。さらに、コンベアを三台に分けることなく、一台のコンベアでガラスチョップドストランドマット１を製造する態様であっても良い。この場合、コンベアのベルトは、アラミド繊維、炭素繊維、又はガラス繊維で製織されたメッシュの織物から構成されていることが好ましい。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法の実施例について説明する。
【００４７】
（実施例１）
実施例１では、上記実施形態に係るガラスチョップドストランドマットの製造方法で説明した設備を使用し、単位面積あたりの質量が１００ｇ／ｍ２となるようにガラスチョップドストランド２の堆積量を調整した。水散布後のガラスチョップドストランド２に付着した水とガラスチョップドストランド２との質量の比が７０ｗｔ％となるように水の散布を行った。また、ガラスチョップドストランド２に対する結合剤３の質量の比が９ｗｔ％となるように、散布量や散布状態を調整して結合剤の散布を行った。加熱装置１８における加熱温度は２２０℃、加熱時間は４０秒となるように設定した。以上の条件でガラスチョップドストランドマットの製造を行った。
【００４８】
（実施例２）
実施例２では、ガラスチョップドストランド２に対する結合剤３の質量の比が１５ｗｔ％となるように、散布量や散布状態を調整して結合剤の散布を行った以外は実施例１と同じ条件でガラスチョップドストランドマットの製造を行った。
【００４９】
（比較例１）
比較例１では、水の散布を行わなかったこと以外は実施例１と同じ条件で単位面積あたりの質量が１００ｇ／ｍ２のガラスチョップドストランドマットの製造を行った。
【００５０】
以上の実施例及び比較例の実施条件及び製造されたガラスチョップドストランドマットの評価を表１に示す。なお、表１に示す結合剤使用量比とは、単位面積あたりの質量が１００ｇ／ｍ２のガラスチョップドストランドマットを製造するために比較例１で使用した結合剤３の使用量を基準の１００として、実施例１、２における結合剤の使用量を表したものである。
【表１】
【００５１】
表１に示すように、実施例１は、比較例１と比べて結合剤使用量比が大きく低減した。さらにコンベアの汚れも抑止され、製造されたガラスチョップドストランドマットの引張強さも比較例１と比べて増加した。
【００５２】
この結果より、予めガラスチョップドストランド２に水散布を行うことで、結合剤３の使用量が大きく低減され、結合剤３の大幅な歩留まり向上が図られることが分かる。また、結合剤３の使用量低減に加えて結合剤３がガラスチョップドストランド２の隙間からこぼれ落ちることが抑制され、コンベアの汚れが減少したと考えられる。さらに、結合剤３の使用量が大きく低減されたにもかかわらず、ガラスチョップドストランドマットの引張強さが増加していることから、水の散布によりガラスチョップドストランド２同士の結合の効率が大きく向上したことが分かる。
【００５３】
実施例２は、比較例１と比べて結合剤使用量比が低下したが、結合剤含有量を増やした分だけ実施例１より結合剤使用量比が増加した。また、実施例１ほどではないが比較例１と比べるとコンベアの汚れは少なかった。また、実施例１と比べて結合剤含有量を増やした分ガラスチョップドストランドマットの引張強さが増加した。ただし、ガラスチョップドストランドマットの柔軟性の観点からは実施例１や比較例１のものと比べて品質が低下した。
【００５４】
この結果より、単位面積あたりの質量が１００ｇ／ｍ２のガラスチョップドストランドマットにおいては、柔軟性の観点から見ると、結合剤含有量は１５ｗｔ％ではなく９ｗｔ％であることが好ましいことが分かる。
【符号の説明】
【００５５】
１…ガラスチョップドストランドマット、２…ガラスチョップドストランド、３…結合剤、４…ガラスケーキ、１０…切断装置、１３…第一のコンベア、１３ａ，１４ａ，１７ａ…ベルト、１４…第二のコンベア、１５…水散布機、１６…結合剤散布機、１７…第三のコンベア、１８…加熱装置、１９…水冷ローラ、２０…巻き取り機。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスチョップドストランドをシート状に堆積させる堆積工程と、
前記堆積工程で堆積させた前記ガラスチョップドストランドに水を散布する水散布工程と、
前記水散布工程で水を付けた前記ガラスチョップドストランドに固形の熱可塑性樹脂結合剤を散布する結合剤散布工程と、
前記結合剤散布工程の後に、前記ガラスチョップドストランドに付着した前記熱可塑性樹脂結合剤を加熱して溶融する加熱工程と、
前記加熱工程の後に、前記熱可塑性樹脂結合剤を冷却して前記ガラスチョップドストランド同士を結合させ、ガラスチョップドストランドマットを形成する冷却工程と、
を含むことを特徴とするガラスチョップドストランドマットの製造方法。
【請求項２】
前記ガラスチョップドストランドマットの単位面積あたりの質量を、３０〜１５０ｇ／ｍ2とすることを特徴とする請求項１に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。
【請求項３】
前記ガラスチョップドストランドマットにおける前記ガラスチョップドストランドに対する前記熱可塑性樹脂結合剤の質量の比を、５．０〜９．５ｗｔ％とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。
【請求項４】
前記水散布工程において、前記ガラスチョップドストランドに対する質量の比が、３０〜９０ｗｔ％の水を前記ガラスチョップドストランドに付着させることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。
【請求項５】
長さが５０〜１００ｍｍ、番手が５〜３０ｔｅｘのガラスチョップドストランドを熱可塑性樹脂結合剤で結合した乾式のガラスチョップドストランドマットであって、
前記ガラスチョップドストランドに対する前記熱可塑性樹脂結合剤の質量の比が５．０〜９．５ｗｔ％であり、かつ、単位面積あたりの質量が３０〜１５０ｇ／ｍ2であることを特徴とするガラスチョップドストランドマット。
【請求項１】
ガラスチョップドストランドをシート状に堆積させる堆積工程と、
前記堆積工程で堆積させた前記ガラスチョップドストランドに水を散布する水散布工程と、
前記水散布工程で水を付けた前記ガラスチョップドストランドに固形の熱可塑性樹脂結合剤を散布する結合剤散布工程と、
前記結合剤散布工程の後に、前記ガラスチョップドストランドに付着した前記熱可塑性樹脂結合剤を加熱して溶融する加熱工程と、
前記加熱工程の後に、前記熱可塑性樹脂結合剤を冷却して前記ガラスチョップドストランド同士を結合させ、ガラスチョップドストランドマットを形成する冷却工程と、
を含むことを特徴とするガラスチョップドストランドマットの製造方法。
【請求項２】
前記ガラスチョップドストランドマットの単位面積あたりの質量を、３０〜１５０ｇ／ｍ2とすることを特徴とする請求項１に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。
【請求項３】
前記ガラスチョップドストランドマットにおける前記ガラスチョップドストランドに対する前記熱可塑性樹脂結合剤の質量の比を、５．０〜９．５ｗｔ％とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。
【請求項４】
前記水散布工程において、前記ガラスチョップドストランドに対する質量の比が、３０〜９０ｗｔ％の水を前記ガラスチョップドストランドに付着させることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のガラスチョップドストランドマットの製造方法。
【請求項５】
長さが５０〜１００ｍｍ、番手が５〜３０ｔｅｘのガラスチョップドストランドを熱可塑性樹脂結合剤で結合した乾式のガラスチョップドストランドマットであって、
前記ガラスチョップドストランドに対する前記熱可塑性樹脂結合剤の質量の比が５．０〜９．５ｗｔ％であり、かつ、単位面積あたりの質量が３０〜１５０ｇ／ｍ2であることを特徴とするガラスチョップドストランドマット。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−９９１８９（Ｐ２０１１−９９１８９Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５６３１７（Ｐ２００９−２５６３１７）
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（０００００３９７５）日東紡績株式会社 (251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月９日（２００９．１１．９）
【出願人】（０００００３９７５）日東紡績株式会社 (251)
【Ｆターム（参考）】
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