(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスクロスを押圧する複数の押圧部を仮想円周上に有し、前記仮想円周の中心を回転軸として回転するローラと、
少なくとも１つの前記押圧部に対して前記ガラスクロスを、空気中で接触させつつ前記ガラスクロスを前記回転軸と直交する方向に搬送するガラスクロス搬送部と、
を備えることを特徴とするガラスクロス開繊装置。
【請求項２】
前記ローラの回転方向は、前記ガラスクロス搬送部による前記ガラスクロスの搬送方向と反対であることを特徴とする請求項１に記載のガラスクロス開繊装置。
【請求項３】
前記押圧部は、前記仮想円周上に形成されると共に前記回転軸に沿って延びることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスクロス開繊装置。
【請求項４】
複数の押圧部を仮想円周上に有するローラを前記仮想円周の中心を回転軸として回転させ、
少なくとも１つの前記押圧部に対して前記ガラスクロスを、空気中で接触させつつ前記ガラスクロスを前記回転軸と直交する方向に搬送する、
ことを特徴とするガラスクロス開繊方法。
【請求項５】
前記ガラスクロスに対して前記押圧部を接触させる前に、前記ガラスクロスに水を含浸させることを特徴とする請求項４に記載のガラスクロス開繊方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスクロスを開繊させるガラスクロス開繊装置、及びガラスクロスを開繊させるガラスクロス開繊方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ガラスクロスを開繊させる方法として、特開昭６２−２５７４６１号公報や特開平３−１２４６６６号公報に記載された方法が知られている。前者の公報には、１０〜７０ｋHzの振動数で振動する振動子をガラスクロスに接触させることにより、ガラスクロスを開繊させる方法が開示されている。後者の公報には、溶液中で回転する開繊ローラに繊維束を接触させて、繊維束を開繊させる方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭６２−２５７４６１号公報に記載された方法では、ガラス繊維の目曲がりが発生し、ガラスクロスのたて糸、よこ糸のそれぞれの方向における開繊のバランスがくずれる結果となっていた。そして、開繊のバランスのくずれは、ガラスクロスを基材として使用した積層板のドリル加工性、及び寸法安定性を損なう原因となっていた。なお、「目曲がり」とは、ガラスクロスを構成する繊維（たて糸、よこ糸）が搬送設備等との接触により蛇行することをいう。
【０００４】
また、特開平４−１２４６６６号公報に記載された繊維束の開繊方法をガラスクロスの開繊方法に適用すると、たて糸、よこ糸によって織られたガラスクロスは、開繊ローラの回転によって生じる波が原因となって目曲がりが生じてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記課題を解決し、たて糸、よこ糸のそれぞれの方向にバランス良く全体的にガラスクロスを開繊させるガラスクロス開繊装置、及びガラスクロス開繊方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るガラスクロス開繊装置は、ガラスクロスを押圧する複数の押圧部を仮想円周上に有し、仮想円周の中心を回転軸として回転するローラと、少なくとも１つの押圧部に対してガラスクロスを、空気中で接触させつつガラスクロスを回転軸と直交する方向に搬送するガラスクロス搬送部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このように、少なくとも１つの押圧部を接触させつつガラスクロスを搬送させることにより、一の押圧部がガラスクロスに押圧されて擦られた後、当該押圧部がガラスクロスから離れる前または同時に、他の押圧部がガラスクロスに接触するので、目曲がりの発生を防止することができる。押圧部を有するローラがガラスクロスと接触し、これにより発生する振動と搬送時に起こる押圧と摩擦によって開繊する。すなわち、たて糸はローラがガラスクロスと接触する際に押圧部がガラスを叩くことによる衝撃力と、その力が断続的に加わることによって生じる振動によって開繊される。また、よこ糸はそれらに加えて押圧部とガラスクロスが接触することによって生じる摩擦によって開繊される。これにより、ガラスクロスをたて糸、よこ糸のそれぞれの方向にバランス良く全体的に開繊させることができる。なお、ガラスクロスを搬送させる際にガラスクロスを引張る力は弱い方が好ましい。ガラスクロスを引張る力が大きくなると、ガラスクロスのたて糸方向に生じる張力が大きくなってたて糸が拘束され、開繊しにくくなるからである。また、本発明ではガラス繊維とローラとを空気中で接触させることにより、空気は抵抗が小さいので、ローラの回転によって生じる媒体（空気）の揺れによって、ガラスクロスに目曲がりが発生することがない。
【０００８】
上記ガラスクロス開繊装置において、ローラの回転方向は、ガラスクロス搬送部によるガラスクロスの搬送方向と反対であることを特徴としても良い。
【０００９】
このようにローラの回転方向をガラスクロスの搬送方向と反対にすることによって、効率良くガラスクロスを開繊させることができる。なお、ローラの回転方向がガラスクロスの搬送方向と反対であるとは、ローラとガラスクロスが接触する付近におけるローラの移動方向とガラスクロスの移動方向が反対であることを意味する。
【００１０】
上記ガラスクロス開繊装置において、押圧部は、仮想円周上に形成されると共に回転軸に沿って延びることを特徴としても良い。
【００１１】
このように押圧部が回転軸に沿って延びていることにより、ガラスクロスを効率良く開繊させることができる。
【００１２】
本発明に係るガラスクロス開繊方法は、複数の押圧部を仮想円周上に有するローラを仮想円周の中心を回転軸として回転させ、少なくとも１つの押圧部に対してガラスクロスを、空気中で接触させつつガラスクロスを回転軸と直交する方向に搬送する、ことを特徴とする。
【００１３】
このように、少なくとも１つの押圧部を接触させつつガラスクロスを搬送させることにより、一の押圧部がガラスクロスに押圧されて擦られた後、当該押圧部がガラスクロスから離れる前または同時に、他の押圧部がガラスクロスに接触するので、目曲がりの発生を防止することができる。押圧部を有するローラがガラスクロスと接触し、これにより発生する振動と搬送時に起こる押圧と摩擦によって開繊する。すなわち、たて糸はローラがガラスクロスと接触する際に押圧部がガラスを叩くことによる衝撃力と、その力が断続的に加わることによって生じる振動によって開繊される。また、よこ糸はそれらに加えて押圧部とガラスクロスが接触することによって生じる摩擦によって開繊される。これにより、ガラスクロスをたて糸、よこ糸のそれぞれの方向にバランス良く全体的に開繊させることができる。なお、ガラスクロスを搬送させる際にガラスクロスを引張る力は弱い方が好ましい。ガラスクロスを引張る力が大きくなると、ガラスクロスのたて糸方向に生じる張力が大きくなってたて糸が拘束され、開繊しにくくなるからである。また、本発明ではガラス繊維とローラとを空気中で接触させることにより、空気は抵抗が小さいので、ローラの回転によって生じる媒体（空気）の揺れによって、ガラスクロスに目曲がりが発生することがない。
【００１４】
上記ガラスクロス開繊方法は、ガラスクロスに対して押圧部を接触させる前に、ガラスクロスに水を含浸させることを特徴としても良い。
【００１５】
このようにガラスクロスに水を含浸させることによってガラス単繊維同士をずれやすくすることができ、ガラスクロスを効果的に開繊することができる。ここで、水は６０℃以上の水であることが好ましい。また、水によって潤滑することによって、押圧部の摩擦によるガラス繊維へのダメージは軽減され、ガラス単繊維が切れて生じる毛羽の発生を抑制することができる。さらに、水に界面活性剤を含ませることとすれば、水がガラス繊維の中に入りこみやすくなるため、さらに開繊させやすくなり、好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明に係るガラスクロス開繊装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係るガラスクロス開繊装置１０を模式的に示す図である。ガラスクロス開繊装置１０は、ガラスクロスＧを開繊させるためのロッドローラ１２と、ガラスクロスＧをロッドローラ１２に接触させつつ搬送するガラスクロス搬送部１４と、搬送されるガラスクロスＧに水を含浸させるスプレー１６とを有している。
【００１８】
ロッドローラ１２は円柱形状をしており、ロッドローラ１２の円周上には、軸Ｏに沿って複数の突起状の押圧部１２ａが形成されている。すなわち、軸Ｏを中心とする仮想円周上に押圧部１２ａが形成されている。そして、ロッドローラ１２は軸Ｏを中心として、図１における反時計周りに回転する。なお、図１では模式的に示しているが、押圧部１２ａは等間隔に４〜１００個程度形成されていることが好ましい。
【００１９】
ガラスクロス搬送部１４は、第１ガイドローラ１４ａ、第２ガイドローラ１４ｂ、第３ガイドローラ１４ｃ、第４ガイドローラ１４ｄの４個のガイドローラ１４ａ〜１４ｄを有し、ガラスクロスＧをロッドローラ１２に接触させつつ、接触部付近においてロッドローラ１２の移動方向とは反対方向にガラスクロスＧを搬送する。搬送されるガラスクロスＧとロッドローラ１２との接触角度は３０°〜９０°、好ましくは約６０°である。なお、押圧部１２ａの個数、ガラスクロス搬送部１４の搬送速度やガラスクロスＧとロッドローラ１２との接触角等は、ガラスクロスＧを開繊するために、ガラスクロスＧが押圧部１２ａによって隙間なく擦られるように設計される。
【００２０】
スプレー１６は、第１ガイドローラ１４ａ付近におけるガラスクロスＧに水を噴射するように配置されている。スプレー１６から噴射される水は、６０℃以上の水であることが好ましく、さらに界面活性剤が含まれていることが好ましい。
【００２１】
次に、第１実施形態に係るガラスクロス開繊装置１０の動作について説明し、併せて、実施形態に係るガラスクロス開繊方法について説明する。
【００２２】
まず、開繊させるガラスクロスＧをガラスクロス搬送部１４にセットし、図１における右方向にガラスクロスＧを搬送させる。この際、スプレー１６によって第１ガイドローラ１４ａ付近を搬送中のガラスクロスＧに界面活性剤が含まれた水を噴射し、ガラスクロスＧに水を含浸させる。
【００２３】
また、ガラスクロスＧを搬送させる一方で、ロッドローラ１２を図１における反時計周りに回転させる。これにより、Ｃ点においてロッドローラ１２の押圧部１２ａがガラスクロスＧに押圧され、続いて、押圧部１２ａがガラスクロスＧを擦るようにして接触しつつ移動し、ガラスクロスＧを開繊させる。
【００２４】
第１実施形態に係るガラスクロス開繊装置１０は、複数の押圧部を有するロッドローラ１２を有し、このロッドローラ１２を回転させてガラスクロスＧに押圧部１２ａを押圧させると共に、押圧部１２ａをガラスクロスＧに接触させつつ移動する。これにより、ガラスクロスＧをたて糸、よこ糸のそれぞれの方向についてバランス良く全体的に開繊させることができる。
【００２５】
また、ガラスクロス開繊装置１０はスプレー１６を有し、水を噴射してガラスクロスＧに水を含浸させることにより、ガラス繊維に付着している集束剤を膨張・溶解させ、ガラス単繊維を移動させやすくし、効率的にガラスクロスＧを開繊させることができる。
【００２６】
第１実施形態に係るガラスクロス開繊方法は、複数の押圧部１２ａを有するロッドローラ１２を回転させることによって、ガラスクロスＧに押圧部１２ａを押圧させ、さらにガラスクロスＧに接触させつつ押圧部を移動させることによってガラスクロスＧをたて糸、よこ糸のそれぞれの方向についてバランス良く全体的に開繊させることができる。
【００２７】
次に、本発明の第２実施形態に係るガラスクロス開繊装置２０について説明する。図２は、第２実施形態に係るガラスクロス開繊装置２０を模式的に示す図である。第２実施形態に係るガラスクロス開繊装置２０は、第１実施形態に係るガラスクロス開繊装置１０の構成と基本的に同一の構成であるが、ロッドローラ１２の付近に水を噴射する第２のスプレー１６ａをさらに備えている点が異なる。これにより、ガラスクロスＧにさらに水を含浸させることができる。
【００２８】
第２実施形態に係るガラスクロス開繊装置２０の動作は、２個のスプレーによってガラスクロスＧに水を含浸させることを除いては、第１実施形態に係るガラスクロス開繊装置１０の動作と同様である。
【００２９】
第２実施形態に係るガラスクロス開繊装置２０では、スプレー１６ａがロッドローラ１２の上方に配置され、ロッドローラ１２に向かって水が噴射されるため、ガラスクロスＧがスプレー１６ａによる水の力でロッドローラ１２に押し付けられ、ロッドローラ１２が回転することによって生じる振動の伝達効率が高めることができる。
【００３０】
次に、本発明の第３実施形態に係るガラスクロス開繊装置３０について説明する。図３は、第３実施形態に係るガラスクロス開繊装置３０を模式的に示す図である。第３実施形態に係るガラスクロス開繊装置３０は、第１実施形態に係るガラスクロス開繊装置１０の構成と基本的に同一の構成であるが、第１ガイドレール１４ａの付近に水を噴射するスプレー１６に代えてロッドローラ１２付近に水を噴射するようにスプレー１６ａが配置されている点が異なる。
【００３１】
第３実施形態に係るガラスクロス開繊装置３０の動作は、ロッドローラ１２の付近に水を噴射してガラスクロスＧに水を含浸させることを除いては、第１実施形態に係るガラスクロス開繊装置１０の動作と同様である。
【００３２】
第３実施形態に係るガラスクロス開繊装置３０は、第２実施形態に係るガラスクロス開繊装置２０と同様に、スプレー１６ａからロッドローラ１２に向かって水が噴射されるため、ガラスクロスＧがスプレー１６ａによる水の力でロッドローラ１２に押し付けられ、ロッドローラ１２が回転することによって生じる振動の伝達効率が高めることができる。
【００３３】
次に、本発明の第４実施形態に係るガラスクロス開繊装置４０について説明する。図４は、第４実施形態に係るガラスクロス開繊装置４０を模式的に示す図である。第４実施形態に係るガラスクロス開繊装置４０は、第１実施形態に係るガラスクロス開繊装置１０の構成と基本的に同一の構成であるが、第１ガイドレール１４ａの付近に水を噴射するスプレー１６に代えてロッドローラ１２付近に水を噴射する２個のスプレー１６ｂ、１６ｃが設けられている点が異なる。２個のスプレー１６ｂ、１６ｃは、ロッドローラ１２とガラスクロスＧとが、接触し始める位置と接触し終わる位置とに水を噴射するように配置されている。
【００３４】
第４実施形態に係るガラスクロス開繊装置４０の動作は、２個のスプレー１６ｂ、１６ｃによってガラスクロスＧに水を含浸させることを除いては、第１実施形態に係るガラスクロス開繊装置１０の動作と同様である。
【００３５】
第４実施形態に係るガラスクロス開繊装置４０は、第２実施形態に係るガラスクロス開繊装置２０と同様に、スプレー１６ｂ、１６ｃからロッドローラ１２に向かって水が噴射されるため、ガラスクロスＧがスプレー１６ｂ、１６ｃによる水の力でロッドローラ１２に押し付けられ、ロッドローラ１２が回転することによって生じる振動の伝達効率が高めることができる。
【００３６】
次に、本発明の第５実施形態に係るガラスクロス開繊装置６０について説明する。図５は第５実施形態に係るガラスクロス開繊装置６０を模式的に示す図である。第５実施形態に係るガラスクロス開繊装置６０は、ガラスクロスＧを開繊させるためのロッドローラ１２と、ガラスクロスＧをロッドローラ１２に接触させつつ搬送するガラスクロス搬送部１４と、ガラスクロス搬送部１４の一部を水で浸すための浴槽１９と、浴槽１９に収容された水Ｗとを有している。
【００３７】
ロッドローラ１２は、第１実施形態において説明したロッドローラ１２と同一の構成である。
【００３８】
浴槽１９内には、ガラスクロスＧを含浸させるための水Ｗが収容されている。浴槽１９内の水Ｗは、６０℃以上の水Ｗであることが好ましく、さらに界面活性剤が含まれていることが好ましい。
【００３９】
ガラスクロス搬送部１４は、第１実施形態において説明したガラスクロス搬送部１４と基本的な構成は同一であるが、ガラスクロス搬送部１４の一部においてガラスクロスＧを浴槽１９内の水Ｗに浸すことができるように、第７ガイドローラ１４Ｇ、第８ガイドローラ１４ｈ、第９ガイドローラ１４ｉをさらに有し、ガラスクロスＧの搬送路を浴槽１９内に導いている点が異なる。
【００４０】
次に、第５実施形態に係るガラスクロス開繊装置６０の動作について説明する。まず、開繊させるガラスクロスＧをガラスクロス搬送部１４にセットし、図５における右方向にガラスクロスＧを搬送させる。そして、ガラスクロスＧの搬送させる一方で、ロッドローラ１２を図５における反時計周りに回転させる。これにより、ロッドローラ１２の押圧部１２ａがガラスクロスＧに押圧され、続いて、押圧部１２ａがガラスクロスＧを擦るようにして接触しつつ移動し、ガラスクロスＧを開繊させる。この際に、ガラスクロスＧは、ロッドローラ１２と接触する前に浴槽１９において水Ｗに含浸されるため、ガラス繊維に付着している集束剤を膨張・溶解させ、効率的にガラスクロスＧを開繊させることができる。
【００４１】
（実施例）
次に、第１実施形態から第４実施形態に係るガラスクロス開繊装置を用いて、ガラスクロスを開繊させた結果を、開繊前のガラスクロスと比較して示す。
【００４２】
開繊させるガラスクロスは、ＩＰＣスペック１０７８の原反（ＷＥＡ１０７８日東紡績（株）製）である。ガラスクロス開繊装置の装置条件は、ガラスクロスのロッドローラとの接触角６０°、ガラスクロス搬送部の搬送速度が３ｍ／ｍｉｎ、ガラスクロスに作用する張力が８ｋＧ／ｍ、ロッドローラ１２の回転数が４００ｒｐｍで実験を行った。また、スプレーは、圧力１．２ｋＧ／ｃｍ２のフラットスプレーを用い、このフラットスプレーには、渦巻きポンプによって２５Ｌ／ｍｉｎの流量の水を供給した。なお、フラットスプレーによって噴射される水の温度は６０℃で、界面活性剤としてアデカトールＳＯ１２０（旭電化工業（株）製）が０．５％含有されている。このような条件の下、ガラスクロスを開繊させた結果は表１に示す如くなった。
【００４３】
【表１】
0004016638.tif 000002
【００４４】
なお、「たて糸占有率」「よこ糸占有率」「空隙率」は、ガラスクロスを構成するガラス繊維に関する数値に基づいて、次のようにして算出されている。図６は、ガラスクロスの拡大図である。なお、図６において、Ａはたて糸の間隔、Ａ１はたて糸の糸幅、Ｂはよこ糸の間隔、Ｂ１はよこ糸の糸幅、である。
たて糸占有率＝Ａ１／Ａ×１００（％）
よこ糸占有率＝Ｂ１／Ｂ×１００（％）
空隙率＝（Ａ−Ａ１）×（Ｂ−Ｂ１）／（Ａ×Ｂ）×１００（％）
【００４５】
表１に見られるように、未処理のガラスクロスと比較すると、第１実施形態から第４実施形態に係るガラスクロス開繊装置によって開繊されたガラスクロスは、たて糸、よこ糸の占有率が全体として高まった。また、空隙率も非常に小さいものとなった。なお、表には、第１実施形態に係るガラスクロス開繊装置を用いて、スプレーの流量３Ｌ／ｍｉｎで実験した場合の結果も記載しているが、これについても良好な結果が得られたことが分かる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４７】
上記実施形態においては、ロッドローラ１２が１個設けられている場合について説明したが、ロッドローラ１２の数は１個に限定されない。例えば、図７に示すように、ロッドローラ１２を２個並べて配置することとしても良い。このようにロッドローラ１２の個数を増やすことによって、開繊効率を高めることができる。
【００４８】
また、第２〜４実施形態において説明したスプレーと第５実施形態において説明した浴槽とを組み合わせてガラスクロス開繊装置を構成することとしても良い。
【００４９】
上記実施形態においては、円柱状のロッドローラ１２の円周上に突起状の押圧部が形成されているが、押圧部が仮想円周上に設けられていれば、必ずしも円柱状のロッドローラ１２を用いなくても良い。ローラは、例えば、図８に示すような多角柱８０であっても良く、この場合は各角８０ａが仮想円周８０ｂ上に設けられた押圧部となる。また、図９に示すような骨組み９０でも良く、この場合は各骨の先端９０ａが仮想円周９０ｂ上に設けられた押圧部となる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、少なくとも１つの押圧部を接触させつつガラスクロスを搬送させることにより、一の押圧部がガラスクロスに押圧されて擦られた後、当該押圧部がガラスクロスから離れる前または同時に、他の押圧部がガラスクロスに接触するので、目曲がりの発生を防止することができる。
【００５１】
また、本発明によれば、押圧部を有するローラがガラスクロスと接触し、これにより発生する振動と搬送時に起こる押圧と摩擦によって開繊する。すなわち、たて糸はローラがガラスクロスと接触する際に押圧部がガラスを叩くことによる衝撃力と、その力が断続的に加わることによって生じる振動によって開繊される。また、よこ糸はそれらに加えて押圧部とガラスクロスが接触することによって生じる摩擦によって開繊される。これにより、ガラスクロスをたて糸、よこ糸のそれぞれの方向にバランス良く全体的に開繊させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るガラスクロス開繊装置を模式的に示す図である。
【図２】第２実施形態に係るガラスクロス開繊装置を模式的に示す図である。
【図３】第３実施形態に係るガラスクロス開繊装置を模式的に示す図である。
【図４】第４実施形態に係るガラスクロス開繊装置を模式的に示す図である。
【図５】第５実施形態に係るガラスクロス開繊装置を模式的に示す図である。
【図６】たて占有率、よこ占有率、空隙率を説明するための図である。
【図７】ガラスクロス開繊装置の他の例を示す図である。
【図８】押圧部の他の例を示す図である。
【図９】押圧部の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１０…ガラスクロス開繊装置、１２…ロッドローラ、１２ａ…押圧部、１４…不ガラスクロス搬送部、１６…スプレー。
【図１】
0004016638.tif 000003
【図２】
0004016638.tif 000004
【図３】
0004016638.tif 000005
【図４】
0004016638.tif 000006
【図５】
0004016638.tif 000007
【図６】
0004016638.tif 000008
【図７】
0004016638.tif 000009
【図８】
0004016638.tif 000010
【図９】
0004016638.tif 000011