JPWO2018123888A1 - Modified cross-section glass fiber manufacturing nozzle, modified cross-section glass fiber manufacturing apparatus, manufacturing method thereof, modified cross-section glass fiber - Google Patents

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Abstract

本発明は、異形断面ガラス繊維を安定的に成形することを課題とする。本発明に係る異形断面ガラス繊維製造用ノズルは、溶融ガラスが流出する先端部において、非円形の１個のノズル孔５３を備えた異形断面ガラス繊維製造用ノズル５であって、ノズル孔５３は、長径方向の両端側に配された幅広部５３ａと、幅広部５３ａの間に配された、幅広部５３ａの最大短径寸法Ｌａよりも短径寸法の小さい幅狭部５３ｂを有することを特徴とする。An object of the present invention is to stably form a modified cross-section glass fiber. The modified cross-section glass fiber manufacturing nozzle according to the present invention is a non-circular cross-section glass fiber manufacturing nozzle 5 having a single non-circular nozzle hole 53 at the front end where the molten glass flows out. A wide portion 53a disposed on both ends in the major axis direction, and a narrow portion 53b having a smaller short diameter than the maximum short diameter La of the wide portion 53a, which is disposed between the wide portions 53a. And

Description

本発明は、異形断面ガラス繊維及びその製造技術の改良に関するものである。   The present invention relates to a modified cross-section glass fiber and an improvement of the manufacturing technique thereof.

断面が長円形や楕円形のような扁平形状などの異形断面を有する異形断面ガラス繊維は、樹脂と混合して複合化した場合に高い補強効果を実現できることから、さまざまな分野で利用されている。   A modified cross-section glass fiber with a deformed cross section such as a flat shape such as an oval or an ellipse has a high reinforcing effect when mixed with a resin and is used in various fields. .

ガラス繊維は、ノズルから溶融ガラスを引き出しながら冷却することにより製造されるのが一般的である。ノズル先端部のノズル孔の形状が製造されるガラス繊維の断面形状の基礎を形作ることから、異形断面ガラス繊維を製造する場合、ノズル先端部においてノズル孔が扁平状とされることが多い。   Glass fiber is generally produced by cooling while pulling molten glass from a nozzle. Since the shape of the nozzle hole at the tip of the nozzle forms the basis of the cross-sectional shape of the glass fiber to be manufactured, the nozzle hole is often flattened at the tip of the nozzle when manufacturing a modified cross-section glass fiber.

異形断面ガラス繊維としては、例えば、紡出方向に垂直な横断面形状が楕円形状であるものの他に、特許文献１の図４に示すように、種々の形状のものがある。   As the irregular cross-section glass fiber, for example, there are various shapes as shown in FIG. 4 of Patent Document 1 in addition to an elliptical cross section perpendicular to the spinning direction.

このような異形断面ガラス繊維は、特許文献１の図４（ａ）等に示すような複数本の円形のノズルから引き出された溶融ガラスが成形時に融合することにより製造される。   Such a modified cross-section glass fiber is manufactured by fusing molten glass drawn out from a plurality of circular nozzles as shown in FIG.

特開平０７−３００３３５号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-300335

特許文献１のように径の等しい円形のノズルから溶融ガラスを引き出した場合、温度条件によっては、溶融ガラスどうしが成形時に融合せず、１本の異形断面ガラス繊維にならないという問題があった。   When the molten glass is drawn out from a circular nozzle having the same diameter as in Patent Document 1, there is a problem that depending on the temperature condition, the molten glass does not fuse at the time of molding and does not become one irregular cross-section glass fiber.

以上の実情に鑑み、本発明は、異形断面ガラス繊維を安定的に成形することを課題とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to stably mold a modified cross-section glass fiber.

上記課題を解決するために創案された本発明に係る異形断面ガラス繊維製造用ノズルは、溶融ガラスが流出する先端部において、非円形の１個のノズル孔を備えた異形断面ガラス繊維製造用ノズルであって、前記ノズル孔は、長径方向の両端側に配された幅広部と、前記幅広部の間に配された、前記幅広部の最大短径寸法よりも短径寸法の小さい幅狭部を有することを特徴とする。   The nozzle for manufacturing a modified cross-section glass fiber according to the present invention, which has been created to solve the above-mentioned problems, is a nozzle for manufacturing a modified cross-section glass fiber provided with a single non-circular nozzle hole at the tip where the molten glass flows out. The nozzle hole includes a wide portion disposed on both ends in the long-diameter direction, and a narrow portion having a short diameter smaller than a maximum short diameter of the wide portion, which is disposed between the wide portions. It is characterized by having.

このような構成によれば、１本の異形断面ガラス繊維は、１個のノズルにより形成されるため、複数本の円形のノズルから引き出された溶融ガラスどうしが成形時に融合せず、１本の異形断面ガラス繊維にならないという問題は生じない。また、幅狭部は、長径方向の両端側に配された幅広部よりも短径寸法が小さいため、幅狭部から引き出された溶融ガラスは、両端に位置する幅広部から引き出された溶融ガラスと比較して温度が低下しやすい。そのため、幅狭部から引き出された溶融ガラスは、いち早く固化する。幅狭部から引き出された溶融ガラスがいち早く固化することで、異形断面ガラス繊維の扁平比は大きくなりやすくなる。上記の２つの理由により、異形断面ガラス繊維を安定的に成形することができる。   According to such a configuration, since one modified cross-section glass fiber is formed by one nozzle, molten glass drawn from a plurality of circular nozzles does not fuse at the time of molding, The problem that it does not become a modified cross-section glass fiber does not arise. In addition, since the narrow part has a shorter diameter dimension than the wide part disposed on both ends in the major axis direction, the molten glass drawn from the narrow part is molten glass drawn from the wide part located at both ends. Compared to, the temperature tends to decrease. Therefore, the molten glass drawn out from the narrow part is quickly solidified. When the molten glass drawn out from the narrow portion is quickly solidified, the flatness ratio of the irregularly shaped glass fiber tends to increase. For the above two reasons, the irregular cross-section glass fiber can be stably formed.

上記の構成において、前記幅狭部は、短径寸法が長径方向全長に亘って同一であることが好ましい。このため、幅狭部から引き出された溶融ガラス全体が均一に冷却されやすく、異形断面ガラス繊維を安定的に成形することができる。   Said structure WHEREIN: It is preferable that the said narrow part has the same short dimension over the full length direction full length. For this reason, the whole molten glass drawn out from the narrow portion is easily cooled uniformly, and the irregular cross-section glass fiber can be stably formed.

上記の構成において、最小短径寸法に対する最大短径寸法の比（最小短径寸法／最大短径寸法）は、０．１〜０．９であることが好ましい。（最小短径寸法／最大短径寸法）が０．１以上であれば、幅狭部から適量の溶融ガラスが流出するため、異形断面ガラス繊維が効率的に製造される。また、（最小短径寸法／最大短径寸法）が０．９以下であれば、幅狭部から引き出された溶融ガラスの温度低下が十分に促進され、異形断面ガラス繊維を安定的に成形することができる。   In the above configuration, the ratio of the maximum minor axis dimension to the minimum minor axis dimension (minimum minor axis dimension / maximum minor axis dimension) is preferably 0.1 to 0.9. If (minimum minor axis dimension / maximum minor axis dimension) is 0.1 or more, an appropriate amount of molten glass flows out from the narrow portion, so that a modified cross-section glass fiber is efficiently produced. Moreover, if (minimum minor axis dimension / maximum minor axis dimension) is 0.9 or less, the temperature drop of the molten glass drawn out from the narrow part is sufficiently promoted, and the irregular cross-section glass fiber is stably formed. be able to.

上記の構成において、前記長径方向の両端部に配された幅広部の間に配された第２幅広部を更に有することが好ましい。このような構成であれば、補強材としての特性に優れたガラス繊維である、多くの窪みを有する異形断面ガラス繊維が製造できる。   Said structure WHEREIN: It is preferable to further have the 2nd wide part distribute | arranged between the wide parts arrange | positioned at the both ends of the said major axis direction. If it is such a structure, the irregular cross-section glass fiber which has many hollows which is a glass fiber excellent in the characteristic as a reinforcing material can be manufactured.

上記の構成において、前記幅広部の最大短径寸法は、前記第２幅広部の最大短径寸法よりも大きいことが好ましい。このような構成であれば、第２幅広部から引き出された溶融ガラスを、幅広部から引き出された溶融ガラスよりも先に固化できるため、異形断面ガラス繊維を安定的に成形することができる。   Said structure WHEREIN: It is preferable that the largest breadth dimension of the said wide part is larger than the largest breadth dimension of the said 2nd wide part. With such a configuration, since the molten glass drawn from the second wide portion can be solidified before the molten glass drawn from the wide portion, the modified cross-section glass fiber can be stably formed.

上記の構成において、前記ノズル孔は、前記第２幅広部を区画する部位に切欠きを有することが好ましい。また、上記の構成において、前記ノズル孔は、前記幅狭部を区画する部位に切欠きを有することが好ましい。このような構成であれば、幅狭部及び第２幅広部から引き出された溶融ガラスを効率的に冷却できるため、異形断面ガラス繊維をより安定的に成形することができる。   Said structure WHEREIN: It is preferable that the said nozzle hole has a notch in the site | part which divides the said 2nd wide part. In the above configuration, it is preferable that the nozzle hole has a notch at a site that defines the narrow portion. If it is such a structure, since the molten glass pulled out from the narrow part and the 2nd wide part can be cooled efficiently, an irregular cross-section glass fiber can be shape | molded more stably.

上記の構成において、前記ノズル孔は、鉛直下方に向かうにつれて、ノズル孔の鉛直方向に対して垂直な方向での断面積が増加するように構成されることが好ましい。このような構成であれば、予期せずにストランドが切れた場合でも、巻取りの再開を早急に再開できる。   Said structure WHEREIN: It is preferable that the said nozzle hole is comprised so that the cross-sectional area in a direction perpendicular | vertical to the perpendicular direction of a nozzle hole may increase as it goes to the perpendicular downward direction. With such a configuration, the resumption of winding can be resumed quickly even if the strand breaks unexpectedly.

上記課題を解決するために創案された本発明に係る異形断面ガラス繊維製造装置は、上記のいずれかのノズルが底部に複数設けられたブッシングを備えていることを特徴とする。このような構成によれば、既に述べた対応する構成と同様の効果を享受することができる。   The modified cross-section glass fiber manufacturing apparatus according to the present invention, which has been invented to solve the above-mentioned problems, is characterized in that any one of the nozzles described above is provided with a bushing provided at the bottom. According to such a configuration, it is possible to receive the same effect as the corresponding configuration already described.

上記課題を解決するために創案された本発明に係る異形断面ガラス繊維製造方法は、上記の異形断面ガラス繊維製造装置を用いて異形断面ガラス繊維を製造することを特徴とする。このような構成によれば、既に述べた対応する構成と同様の効果を享受することができる。   The modified cross-section glass fiber manufacturing method according to the present invention, which has been created to solve the above-described problems, is characterized in that a modified cross-section glass fiber manufacturing apparatus is used to manufacture a modified cross-section glass fiber. According to such a configuration, it is possible to receive the same effect as the corresponding configuration already described.

上記の構成において、前記異形断面ガラス繊維の最大長径寸法に対する最大短径寸法の比（最大長径寸法／最大短径寸法）は、前記ノズル孔の最大長径寸法に対する最大短径寸法の比（最大長径寸法／最大短径寸法）よりも大きいことが好ましい。このような構成によれば、異形断面ガラス繊維の（最大長径寸法／最大短径寸法）が大きくても、異形断面ガラス繊維を安定的に成形することができる。   In the above configuration, the ratio of the maximum minor axis dimension to the maximum major axis dimension of the modified cross-section glass fiber (maximum major axis dimension / maximum minor axis dimension) is the ratio of the maximum minor axis dimension to the maximum major axis dimension of the nozzle hole (maximum major axis dimension). Larger than (dimension / maximum minor axis dimension). According to such a configuration, even if the (largest major axis dimension / maximum minor axis dimension) of the irregular cross-section glass fiber is large, the irregular cross-section glass fiber can be stably formed.

上記課題を解決するために創案された本発明に係る異形断面ガラス繊維は、紡出方向に垂直な横断面形状が非円形をなす異形断面ガラス繊維であって、前記横断面において、長径方向の両端側及び中央部に、幅広部と、前記各々の幅広部の間に、前記幅広部よりも短径寸法の小さい幅狭部を有し、最小短径寸法に対する最大短径寸法の比（最小短径寸法／最大短径寸法）は、０．２〜０．９であることを特徴とする。   The modified cross-section glass fiber according to the present invention, which was created to solve the above problems, is a modified cross-section glass fiber having a non-circular cross-sectional shape perpendicular to the spinning direction. At both ends and in the center, a wide portion and a narrow portion having a smaller short diameter than the wide portion are provided between the wide portions, and the ratio of the maximum short diameter to the minimum short diameter (minimum (Minor axis dimension / maximum minor axis dimension) is 0.2 to 0.9.

（最小短径寸法／最大短径寸法）が０．９以下の異形断面ガラス繊維は、例えば、複数本の異形断面ガラス繊維が束ねられた場合、異形断面ガラス繊維の、幅広部の間の窪みに、他の異形断面ガラス繊維の幅広部が係合しやすくなる。それにより、せん断ずれが生じにくくなり、熱可塑性樹脂成型品を射出成型機で製造する場合において、熱可塑性樹脂の流れ方向（射出成型方向）と垂直方向での曲げ強度を高くすることができる。そのため、当該異形断面ガラス繊維を補強材として使用した場合、十分な補強効果を発現することができる。また、（最小短径寸法／幅広部の最大短径寸法）が０．２以上の異形断面ガラス繊維は、異形断面ガラス繊維に力が加わった際に幅狭部で割れる可能性が低い。ガラス繊維が割れた場合、補強部材としての特性が低下する。そのため、補強効果の低下が起こりにくい。   The deformed cross-section glass fiber (minimum short diameter dimension / maximum short diameter dimension) of 0.9 or less, for example, when a plurality of deformed cross-section glass fibers are bundled, a depression between the wide portions of the deformed cross-section glass fibers In addition, the wide portions of the other modified cross-section glass fibers are easily engaged. Thereby, shear deviation hardly occurs, and when a thermoplastic resin molded product is manufactured by an injection molding machine, the bending strength in the direction perpendicular to the flow direction (injection molding direction) of the thermoplastic resin can be increased. Therefore, when the modified cross-section glass fiber is used as a reinforcing material, a sufficient reinforcing effect can be exhibited. In addition, a modified cross-section glass fiber having a (minimum short diameter dimension / maximum short diameter dimension of a wide portion) of 0.2 or more is less likely to break at a narrow portion when a force is applied to the modified cross-section glass fiber. When the glass fiber is broken, the characteristic as a reinforcing member is deteriorated. For this reason, the reinforcing effect is unlikely to decrease.

上記の構成において、前記異形断面ガラス繊維の横断面の面積に対する、前記幅広部の最大短径寸法と前記横断面における異形断面ガラス繊維の最大長径寸法の積（異形断面ガラス繊維の横断面の面積／（幅広部の最大短径寸法×異形断面ガラス繊維の最大長径寸法））は、０．９以下であることが好ましい。このようにすることにより、例えば、複数本の異形断面ガラス繊維が束ねられた場合、異形断面ガラス繊維の、幅広部の間の窪みに、他の異形断面ガラス繊維の幅広部がより係合しやすくなる。   In the above configuration, the product of the maximum minor axis dimension of the wide portion and the maximum major axis dimension of the irregular-shaped glass fiber in the transverse section relative to the area of the transverse section of the irregular-shaped glass fiber (area of the transverse section of the irregular-shaped glass fiber) / (Maximum minor axis dimension of wide part × maximum major axis dimension of irregular cross-section glass fiber)) is preferably 0.9 or less. By doing so, for example, when a plurality of irregular cross-section glass fibers are bundled, the wide portions of the other irregular cross-section glass fibers are more engaged with the recesses between the wide portions of the irregular cross-section glass fibers. It becomes easy.

上記の構成において、前記横断面において、長径方向に延びる直線により区画され、前記直線の長さの総計に対する前記異形断面ガラス繊維の最大長径寸法（直線の長さの総計／異形断面ガラス繊維の最大長径寸法）は、０．４以下であることが好ましい。   In the above configuration, the transverse section is divided by a straight line extending in the major axis direction, and the maximum long diameter dimension of the modified cross-section glass fiber with respect to the total length of the straight lines (the total length of the straight lines / the maximum of the modified cross-section glass fibers). The major axis dimension) is preferably 0.4 or less.

本発明によれば、異形断面ガラス繊維を安定的に成形することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to stably form a modified cross-section glass fiber.

本発明の一実施形態に係る異形断面ガラス繊維製造装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the irregular cross-section glass fiber manufacturing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図１のノズル周辺を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the nozzle periphery of FIG. 図１のノズル周辺を拡大して示す底面図である。It is a bottom view which expands and shows the nozzle periphery of FIG. 本発明の他の実施形態に係る異形断面ガラス繊維製造装置のノズル周辺を拡大して示す底面図である。It is a bottom view which expands and shows the nozzle periphery of the irregular cross-section glass fiber manufacturing apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係るノズルの底面図である。It is a bottom view of the nozzle which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態に係るノズルにより製造されるガラス繊維Ｇｍの横断面を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cross section of the glass fiber Gm manufactured with the nozzle which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態に係るノズルの底面図である。It is a bottom view of the nozzle which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 第２の実施形態に係るノズルにより製造されるガラス繊維Ｇｍの横断面を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cross section of the glass fiber Gm manufactured with the nozzle which concerns on 2nd Embodiment. 本発明の第３の実施形態に係るノズルの底面図である。It is a bottom view of the nozzle which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 第３の実施形態に係るノズルにより製造されるガラス繊維Ｇｍの横断面を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cross section of the glass fiber Gm manufactured with the nozzle which concerns on 3rd Embodiment. 本発明の第４の実施形態に係るノズルの底面図である。It is a bottom view of the nozzle which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 図１１のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 他の実施形態のガラス繊維Ｇｍの横断面図を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the cross-sectional view of the glass fiber Gm of other embodiment.

以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and is based on ordinary knowledge of a person skilled in the art without departing from the gist of the present invention. It should be understood that modifications and improvements as appropriate to the following embodiments also fall within the scope of the present invention.

（異形断面ガラス繊維の製造装置及び製造方法の一実施形態）
図１に示すように、本実施形態に係る異形断面ガラス繊維製造装置は、ガラス溶融炉１と、ガラス溶融炉１に接続されたフォアハース２と、フォアハース２に接続されたフィーダー３とを備えている。ここで、図１に示すＸＹＺからなる直交座標系において、Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向が鉛直方向である（以下、同様）。(One Embodiment of Manufacturing Apparatus and Manufacturing Method of Modified Cross Section Glass Fiber)
As shown in FIG. 1, the modified cross-section glass fiber manufacturing apparatus according to the present embodiment includes a glass melting furnace 1, a forehearth 2 connected to the glass melting furnace 1, and a feeder 3 connected to the forehearth 2. Yes. Here, in the orthogonal coordinate system composed of XYZ shown in FIG. 1, the X direction and the Y direction are horizontal directions, and the Z direction is a vertical direction (hereinafter the same).

溶融ガラスＧは、ガラス溶融炉１からフォアハース２を通じてフィーダー３に供給されると共に、フィーダー３内に貯留される。図１では１つのフィーダー３を図示しているが、ガラス溶融炉１には複数のフィーダー３が接続されていてもよい。   The molten glass G is supplied from the glass melting furnace 1 to the feeder 3 through the forehearth 2 and is stored in the feeder 3. Although one feeder 3 is illustrated in FIG. 1, a plurality of feeders 3 may be connected to the glass melting furnace 1.

この実施形態では、溶融ガラスＧはＥガラスからなるが、Ｄガラス、Ｓガラス、ＡＲガラス、Ｃガラス等の他のガラス材質であってもよい。   In this embodiment, the molten glass G is made of E glass, but may be other glass materials such as D glass, S glass, AR glass, and C glass.

フィーダー３の底部には、ブッシング４が設けられている。ブッシング４は、図示しないブッシングブロックやフローブロック等を介してフィーダー３に取り付けつけられている。そして、ブッシング４の底部には、複数のノズル５が設けられている。各ノズル５の近傍には冷却手段としての冷却管６が設けられている。   A bushing 4 is provided at the bottom of the feeder 3. The bushing 4 is attached to the feeder 3 via a bushing block, a flow block or the like (not shown). A plurality of nozzles 5 are provided at the bottom of the bushing 4. A cooling pipe 6 as a cooling means is provided in the vicinity of each nozzle 5.

ブッシング４に設けられた複数のノズル５からフィーダー３内に貯留された溶融ガラスＧが下方に引き出され、ガラス繊維（モノフィラメント）Ｇｍが製造される。この際、成形温度における溶融ガラスＧの粘度は、１０２．０〜１０３．５ｄＰａ・ｓ（好ましくは１０２．５〜１０３．３ｄＰａ・ｓ）の範囲内に設定される。なお、成形温度における溶融ガラスＧの粘度は、ノズル５に流入する位置における溶融ガラスＧの粘度とする。ガラス繊維Ｇｍの表面には、図示しないアプリケータにより集束剤が塗布されるとともに、１００〜１００００本が１本のストランドＧｓに紡糸される。紡糸されたストランドＧｓは、巻き取り装置のコレット７にケーキＧｒとして巻き取られる。ストランドＧｓは、例えば、１〜２０ｍｍ程度の所定長に切断され、チョップドストランドとして利用される。Molten glass G stored in the feeder 3 is drawn downward from a plurality of nozzles 5 provided in the bushing 4 to produce glass fibers (monofilaments) Gm. At this time, the viscosity of the molten glass G at the molding temperature is set within a range of 10 2.0 to 10 3.5 dPa · s (preferably 10 2.5 to 10 3.3 dPa · s). The viscosity of the molten glass G at the molding temperature is the viscosity of the molten glass G at the position flowing into the nozzle 5. On the surface of the glass fiber Gm, a sizing agent is applied by an applicator (not shown), and 100 to 10000 are spun into one strand Gs. The spun strand Gs is wound around the collet 7 of the winding device as a cake Gr. The strand Gs is cut into a predetermined length of about 1 to 20 mm, for example, and used as a chopped strand.

ガラス溶融炉１、フォアハース２、フィーダー３、ブッシング４、ノズル５及び冷却管６は、少なくとも一部が白金又は白金合金（例えば、白金ロジウム合金）により形成されている。   At least a part of the glass melting furnace 1, the forehearth 2, the feeder 3, the bushing 4, the nozzle 5, and the cooling pipe 6 is formed of platinum or a platinum alloy (for example, platinum rhodium alloy).

溶融ガラスＧの粘度を調整するために、フォアハース２、フィーダー３およびブッシング４の中から選ばれた一又は複数の要素を通電加熱などで加熱してもよい。   In order to adjust the viscosity of the molten glass G, one or a plurality of elements selected from the forehearth 2, the feeder 3 and the bushing 4 may be heated by electric heating or the like.

図２及び図３に示すように、ノズル５は、先端部（下側部分）において、Ｘ方向で対向する一対の長壁部５１と、Ｙ方向で対向する一対の短壁部５２と、長壁部５１と短壁部５２で区画形成されたノズル孔５３とを備えている。各々の長壁部５１には切欠き部５４が設けられており、ノズル孔５３の一部が切欠き部５４を通じてノズル５の外部空間に連通している。この実施形態では、ノズル孔５３の長径方向はＹ方向と一致しており、ノズル孔５３の短径方向はＸ方向と一致している。また、この実施形態では、短壁部５２のＸ方向寸法は長壁部５１のＹ方向寸法よりも短い。もちろん、壁部５１，５２のこれら寸法関係は特に限定されるものではない。なお、ノズル孔５３の各々の長壁部５１に切欠き部５４が設けられているが、一方の長壁部５１のみに設けられていてもよく、切欠き部５４が設けられていなくてもよい。   As shown in FIGS. 2 and 3, the nozzle 5 includes a pair of long wall portions 51 that face each other in the X direction, a pair of short wall portions 52 that face each other in the Y direction, and a long wall portion. 51 and a nozzle hole 53 defined by a short wall portion 52. Each long wall 51 is provided with a notch 54, and a part of the nozzle hole 53 communicates with the external space of the nozzle 5 through the notch 54. In this embodiment, the major axis direction of the nozzle hole 53 coincides with the Y direction, and the minor axis direction of the nozzle hole 53 coincides with the X direction. Moreover, in this embodiment, the X direction dimension of the short wall part 52 is shorter than the Y direction dimension of the long wall part 51. Of course, the dimensional relationship between the wall portions 51 and 52 is not particularly limited. In addition, although the notch part 54 is provided in each long wall part 51 of the nozzle hole 53, it may be provided only in one long wall part 51, and the notch part 54 does not need to be provided.

冷却管６は、その内部に流体としての冷却水Ｆを循環させて冷却作用を及ぼすようになっている。冷却管６は、板状体であって、その板面が上下方向に沿うように配置されている。なお、冷却管６は、この実施形態では、ブッシング４の底部に一体的に設けられているが、ブッシング４の底部から離して設けてもよい。また、冷却管６は、円管状体であってもよい。冷却管６の高さ位置は、溶融ガラスＧの冷却条件に応じて適宜調整することができる。例えば、冷却管６は、ノズル５から引き出された溶融ガラスＧに直接対面しないようにノズル５の先端よりも上方に配置されていてもよいし、ノズル５とノズル５から引き出された溶融ガラスＧの双方に跨るように配置されていてもよい。冷却手段は、冷却管６に限らず、空気流を誘導して冷却作用を及ぼす冷却フィンなどであってもよい。冷却手段は、必須の構成ではなく省略してもよい。   The cooling pipe 6 has a cooling effect by circulating cooling water F as a fluid therein. The cooling pipe 6 is a plate-like body and is arranged so that its plate surface is along the vertical direction. In this embodiment, the cooling pipe 6 is integrally provided at the bottom of the bushing 4, but may be provided separately from the bottom of the bushing 4. The cooling pipe 6 may be a circular tubular body. The height position of the cooling pipe 6 can be appropriately adjusted according to the cooling conditions of the molten glass G. For example, the cooling pipe 6 may be disposed above the tip of the nozzle 5 so as not to directly face the molten glass G drawn from the nozzle 5, or the molten glass G drawn from the nozzle 5 and the nozzle 5. It may be arranged so as to straddle both. The cooling means is not limited to the cooling pipe 6 and may be a cooling fin that induces an air flow and exerts a cooling action. The cooling means is not an essential configuration and may be omitted.

この実施形態では、図３に示すように、ブッシング４の底部において、複数のノズル列ＬがＸ方向に間隔を置いて平行に配置されている。各ノズル列Ｌは、ノズル孔５３（図３では、簡略化のため、長円で記載する。ノズル孔５３の詳細については、図５以降で説明する。）の長径方向をＹ方向に向けた複数のノズル５をＹ方向に延びる同一直線上に配置することで構成される。冷却管６は、Ｘ方向に隣接するノズル列Ｌの間に、ノズル列Ｌと平行に配置されている。これにより、冷却管６がノズル５の切欠き部５４に対向し、切欠き部５４を通じてノズル５内を流通する溶融ガラスＧが冷却されるようになっている。具体的には、ノズル５の先端部において、溶融ガラスＧは冷却管６によって１０００℃以上の温度から急激に冷却される。なお、冷却管６は、ブッシング４やノズル５を冷却し、これらの熱劣化を抑えて耐久性を高める機能もある。なお、本実施形態では、冷却管６は、Ｙ方向に沿って平行に設けられているが、Ｘ方向に沿って平行に設けられていてもよい。さらに、本実施形態では、冷却管６は、ノズル５の両側に配置されているが、片側のみに配置されていてもよい。   In this embodiment, as shown in FIG. 3, a plurality of nozzle rows L are arranged in parallel at intervals in the X direction at the bottom of the bushing 4. Each nozzle row L has a long diameter direction of the nozzle holes 53 (in FIG. 3, for the sake of brevity, described as an ellipse. Details of the nozzle holes 53 will be described in FIG. 5 and subsequent drawings) in the Y direction. It is configured by arranging a plurality of nozzles 5 on the same straight line extending in the Y direction. The cooling pipe 6 is arranged in parallel with the nozzle row L between the nozzle rows L adjacent in the X direction. Thereby, the cooling pipe 6 faces the notch 54 of the nozzle 5, and the molten glass G flowing through the nozzle 5 through the notch 54 is cooled. Specifically, the molten glass G is rapidly cooled from the temperature of 1000 ° C. or higher by the cooling pipe 6 at the tip of the nozzle 5. The cooling pipe 6 also has a function of cooling the bushing 4 and the nozzle 5 and suppressing the thermal deterioration thereof to improve durability. In the present embodiment, the cooling pipes 6 are provided in parallel along the Y direction, but may be provided in parallel along the X direction. Further, in the present embodiment, the cooling pipes 6 are arranged on both sides of the nozzle 5, but may be arranged only on one side.

（異形断面ガラス繊維の製造装置及び製造方法の他の実施形態）
図４には、他の実施形態に係る異形断面ガラス繊維製造装置である。上記の実施形態において共通する構成については同じ符号を付し、説明を省略する。他の実施形態では、図４に示すように、ブッシング４の底部において、複数のノズルチップ７がＸ方向及びＹ方向に間隔を置いて平行に配置されている。そして、ノズルチップ７は、Ｘ方向及びＹ方向に間隔を置いて４つのノズル５を有している。なお、ノズルチップ７は、ノズル５を５つ以上有していても、３つ以下有していてもよい。また、ノズル５の配置は、Ｘ方向及びＹ方向に整列している必要は無い。(Other embodiment of manufacturing apparatus and manufacturing method of irregular cross-section glass fiber)
FIG. 4 shows a modified cross-section glass fiber manufacturing apparatus according to another embodiment. In the above-described embodiment, the same reference numerals are given to the common components, and description thereof is omitted. In another embodiment, as shown in FIG. 4, at the bottom of the bushing 4, a plurality of nozzle chips 7 are arranged in parallel at intervals in the X direction and the Y direction. The nozzle chip 7 has four nozzles 5 at intervals in the X direction and the Y direction. The nozzle chip 7 may have five or more nozzles 5 or three or less. Further, the nozzles 5 need not be aligned in the X direction and the Y direction.

（ノズルの第１の実施形態）
図５に示すように、ノズル孔５３の断面形状は、ダンベル形状である。ノズル孔５３は、ノズル孔５３の両端側に幅広部５３ａ・５３ａを有する。幅広部５３ａのＸ方向の幅の最大値（最大短径寸法）はＬａである。ノズル孔５３は、両端側の幅広部５３ａ・５３ａの間に挟まれるように、幅狭部５３ｂを有する。幅狭部５３ｂのＸ方向の幅の最小値（最小短径寸法）Ｌｂである。なお、幅狭部５３ｂの短径寸法は、Ｙ方向の全長（Ｌｂｔ）において同一となっている。そして、幅広部５３ａと幅狭部５３ｂは連結されて１つのノズル孔５３を形成している。さらに、ノズル孔５３の幅狭部５３ｂを区画する部位に、切欠き５４を有する。そのため、Ｙ方向に延びる１筋の溶融ガラスがノズル孔５３から引き出され、当該１筋の溶融ガラスから１本の異形断面ガラス繊維Ｇｍが製造される。また、幅狭部５３ｂから引き出された溶融ガラスは、いち早く固化する。
幅狭部５３ｂの最小寸法Ｌｂに対する幅広部５３ａの最大短径寸法Ｌａの比（Ｌｂ／Ｌａ）は、０．１〜０．９であることが好ましい。（Ｌｂ／Ｌａ）は、０．２〜０．８であることがより好ましい。
なお、図５において、幅広部５３ａのＹ方向の全長（Ｌａｔ）に対するノズル孔５３のＹ方向の長さの最大値Ｌｌの比（Ｌａｔ／Ｌｌ）は約０．３となっているが、例えば、０．１〜０．４とすることができる。また、図５において、幅狭部５３ｂのＹ方向の全長（Ｌｂｔ）に対するノズル孔５３のＹ方向の長さの最大値Ｌｌの比（Ｌｂｔ／Ｌｌ）は約０．３となっているが、例えば、０．１〜０．４とすることができる。
また、ノズル孔５３のＹ方向の長さの最大値Ｌｌに対する幅広部５３ａの最大短径寸法Ｌａの比（Ｌ１／Ｌａ）は、約２．６となっているが、２〜１８であることが好ましく、４〜１０であることがより好ましい。
なお、２つの幅広部５３ａは、それぞれ、形状が同じであっても、異なっていてもよい。
また、図５では、２つの幅広部５３ａの最大短径寸法Ｌａが等しいが、それぞれ最大短径寸法が異なっていてもよい。(First embodiment of nozzle)
As shown in FIG. 5, the cross-sectional shape of the nozzle hole 53 is a dumbbell shape. The nozzle hole 53 has wide portions 53 a and 53 a on both ends of the nozzle hole 53. The maximum value (maximum minor axis dimension) of the width in the X direction of the wide portion 53a is La. The nozzle hole 53 has a narrow portion 53b so as to be sandwiched between the wide portions 53a and 53a on both ends. This is the minimum value (minimum minor axis dimension) Lb of the width in the X direction of the narrow portion 53b. In addition, the short diameter dimension of the narrow part 53b is the same in the full length (Lbt) of a Y direction. The wide portion 53 a and the narrow portion 53 b are connected to form one nozzle hole 53. Further, a notch 54 is provided at a site that defines the narrow portion 53 b of the nozzle hole 53. Therefore, one piece of molten glass extending in the Y direction is drawn out from the nozzle hole 53, and one deformed cross-section glass fiber Gm is manufactured from the one piece of molten glass. Moreover, the molten glass pulled out from the narrow part 53b solidifies quickly.
The ratio (Lb / La) of the maximum short diameter La of the wide portion 53a to the minimum size Lb of the narrow portion 53b is preferably 0.1 to 0.9. (Lb / La) is more preferably 0.2 to 0.8.
In FIG. 5, the ratio (Lat / Ll) of the maximum value Ll of the length in the Y direction of the nozzle hole 53 to the total length (Lat) in the Y direction of the wide portion 53a is about 0.3. 0.1 to 0.4. In FIG. 5, the ratio (Lbt / Ll) of the maximum value Ll of the length in the Y direction of the nozzle hole 53 to the total length (Lbt) of the narrow portion 53b in the Y direction is about 0.3. For example, it can be set to 0.1-0.4.
Further, the ratio (L1 / La) of the maximum short diameter La of the wide portion 53a to the maximum value Ll of the length in the Y direction of the nozzle hole 53 is about 2.6, but 2-18. Is preferable, and 4 to 10 is more preferable.
The two wide portions 53a may have the same shape or different shapes.
Moreover, in FIG. 5, although the maximum short diameter dimension La of the two wide parts 53a is equal, the maximum short diameter dimension may differ, respectively.

このような構成によれば、１本の異形断面ガラス繊維は、一体化された１個のノズル孔５３により形成されるため、１本の異形断面ガラス繊維になる。また、幅狭部５３ｂは、Ｙ方向の両端側に配された幅広部５３ａよりも短径寸法が小さいため、幅狭部５３ｂから引き出される溶融ガラスは、幅広部５３ａから引き出された溶融ガラスと比較して温度が低下しやすい。そのため、幅広部５３ａから引き出された溶融ガラスと比較していち早く固化する。そのため、扁平比の大きい異形断面ガラス繊維Ｇｍを安定的に成形することができる。   According to such a configuration, one irregular cross-section glass fiber is formed by one integrated nozzle hole 53, and thus becomes one irregular cross-section glass fiber. Further, since the narrow portion 53b has a shorter diameter than the wide portion 53a disposed on both ends in the Y direction, the molten glass drawn from the narrow portion 53b is the same as the molten glass drawn from the wide portion 53a. Compared to the temperature, it tends to decrease. Therefore, it solidifies quickly compared with the molten glass drawn out from the wide part 53a. Therefore, the irregular cross-section glass fiber Gm having a large aspect ratio can be stably formed.

以上のような製造装置のノズル５から溶融ガラスＧを引き出して製造されたガラス繊維Ｇｍは、図６に示すように、断面（引き出し方向に垂直な横断面）が非円形状をなす異形断面を有する。この実施形態では、ガラス繊維Ｇｍの断面における、長径方向での寸法の最大値である最大長径寸法をＡ、短径方向での寸法の最大値である最大短径寸法をＢとした場合に、断面形状の最大長径寸法と最大短径寸法の比（Ａ／Ｂ）が４〜２０（好ましくは６〜１０）の範囲内となっている。また、最大短径寸法をＢ、最小短径寸法をＣとした場合に、最小短径寸法Ｃに対する最大短径寸法Ｂの比（Ｃ／Ｂ）が０．２〜０．９になっている。そして、このようなガラス繊維ＧｍからなるストランドＧｓであれば、例えば３ｍｍ長に切断してチョップドストランドとすれば、電子制御デバイスの筐体など寸法精度の要求の厳しい部品を得るために必要な強化材として好適な性質を有する。そのため、射出成形後の筐体の歪みを低減したり、強度を向上したりする効果が得られる。   As shown in FIG. 6, the glass fiber Gm produced by drawing the molten glass G from the nozzle 5 of the production apparatus as described above has a non-circular cross section (cross section perpendicular to the drawing direction). Have. In this embodiment, when the maximum major axis dimension, which is the maximum dimension in the major axis direction, is A, and the maximum minor axis dimension, which is the maximum dimension in the minor axis direction, in the cross section of the glass fiber Gm, The ratio (A / B) of the maximum major axis dimension and the maximum minor axis dimension of the cross-sectional shape is in the range of 4 to 20 (preferably 6 to 10). Further, when the maximum short diameter dimension is B and the minimum short diameter dimension is C, the ratio (C / B) of the maximum short diameter dimension B to the minimum short diameter dimension C is 0.2 to 0.9. . And if it is strand Gs which consists of such a glass fiber Gm, if it cut | disconnects, for example to 3mm length and it is made into a chopped strand, it will be required reinforcement | strengthening in order to obtain components with severe demands of dimensional accuracy, such as a housing of an electronic control device It has suitable properties as a material. Therefore, the effect of reducing the distortion of the casing after injection molding or improving the strength can be obtained.

（ノズルの第２の実施形態）
図７に示すように、ノズル孔５３は、両端部の幅広部５３ａの中間位置に、第２幅広部５３ｃを有する。第２幅広部５３ｃの最大短径寸法Ｌｃは、幅広部５３ａの最大短径寸法Ｌａと同一である。そして、幅広部５３ａと第２幅広部５３ｃとの間にはそれぞれ幅狭部５３ｂを有しており、幅広部５３ｂは、幅広部５３ａ及び第２幅狭部５３ｃと連結されて一体となっている。さらに、ノズル孔５３の幅狭部５３ｂ及び第２幅広部５３ｃを区画する部位に、切欠き５４を有する。そのため、幅狭部５３ｂ及び第２幅広部５３ｃから引き出された溶融ガラスは、幅広部５３ａから引き出された溶融ガラスよりもいち早く固化する。
なお、図７では、２つの幅狭部５３ｂの最小短径寸法Ｌｂが等しいが、それぞれ最小短径寸法が異なっていてもよい。(Second Embodiment of Nozzle)
As shown in FIG. 7, the nozzle hole 53 has a second wide portion 53c at an intermediate position between the wide portions 53a at both ends. The maximum short diameter dimension Lc of the second wide portion 53c is the same as the maximum short diameter dimension La of the wide portion 53a. A narrow portion 53b is provided between the wide portion 53a and the second wide portion 53c, and the wide portion 53b is connected to the wide portion 53a and the second narrow portion 53c so as to be integrated. Yes. Further, the nozzle hole 53 has a notch 54 at a portion that partitions the narrow portion 53b and the second wide portion 53c. Therefore, the molten glass drawn out from the narrow part 53b and the second wide part 53c solidifies faster than the molten glass drawn out from the wide part 53a.
In FIG. 7, the minimum short diameter dimension Lb of the two narrow portions 53b is equal, but the minimum short diameter dimension may be different from each other.

以上のような製造装置のノズル５から溶融ガラスＧを引き出して製造されたガラス繊維Ｇｍは、図８に示すように、両端側に幅広部Ｇｍａと、幅広い部Ｇｍａの間に位置する幅広部Ｇｍｃと、幅広部Ｇｍａ及び幅広部Ｇｍｃよりも短径寸法が小さく、幅広部Ｇｍａ幅広部Ｇｍｃとの間に位置する幅狭部Ｇｍｂとを有する。なお、幅広部Ｇｍａと、幅広部Ｇｍｃの最大短径寸法はともにＥであり、幅狭部Ｇｍｂの最少短径寸法はＦである。この実施形態では、ガラス繊維Ｇｍの最大長径寸法をＤに対する、幅広部Ｇｍａの最大短径寸法Ｅの比（Ｄ／Ｅ）が４〜２０（好ましくは６〜１０）の範囲内となっている。更に、この実施形態では、最小短径寸法Ｆに対する最大短径寸法Ｅの比（Ｆ／Ｅ）が０．２〜０．９の範囲内となっている。
なお、図８において、幅広部Ｇｍａ・Ｇｍｃのガラス繊維Ｇｍの長径方向の寸法に対するガラス繊維Ｇｍの最大長径寸法Ｄの比は約０．１５となっているが、例えば、０．１〜０．３とすることができる。また、図８において、幅狭部Ｇｍｂのガラス繊維Ｇｍの長径方向の寸法に対するガラス繊維Ｇｍの最大長径寸法Ｄの比は約０．２１となっているが、例えば、０．１〜０．３とすることができる。また、図８において、ガラス繊維Ｇｍの横断面の面積に対する、幅広部Ｇｍａの最大短径寸法Ｅと最大長径寸法Ｄの積（ガラス繊維Ｇｍの横断面の面積／Ｄ×Ｅ）は、約０．７５であるが０．９以下であることが好ましく、０．７５以下であることがより好ましい。The glass fiber Gm manufactured by drawing the molten glass G from the nozzle 5 of the manufacturing apparatus as described above has a wide portion Gmc positioned between the wide portion Gma and the wide portion Gma, as shown in FIG. And a narrow portion Gmb that is smaller in width than the wide portion Gma and the wide portion Gmc and is positioned between the wide portion Gma and the wide portion Gmc. The maximum minor axis dimension of the wide part Gma and the wide part Gmc are both E, and the minimum minor axis dimension of the narrow part Gmb is F. In this embodiment, the ratio (D / E) of the maximum minor axis dimension E of the wide part Gma to the maximum major axis dimension of the glass fiber Gm with respect to D is in the range of 4 to 20 (preferably 6 to 10). . Furthermore, in this embodiment, the ratio (F / E) of the maximum minor axis dimension E to the minimum minor axis dimension F is in the range of 0.2 to 0.9.
In addition, in FIG. 8, although ratio of the largest long diameter dimension D of the glass fiber Gm with respect to the dimension of the long diameter direction of the glass fiber Gm of the wide part Gma * Gmc is about 0.15, for example, 0.1-0. 3 can be used. Further, in FIG. 8, the ratio of the maximum major axis dimension D of the glass fiber Gm to the dimension in the major axis direction of the glass fiber Gm of the narrow portion Gmb is about 0.21, but for example 0.1 to 0.3 It can be. In FIG. 8, the product of the maximum short diameter dimension E and the maximum long diameter dimension D of the wide portion Gma (the cross section area of the glass fiber Gm / D × E) with respect to the cross section area of the glass fiber Gm is about 0. .75 but preferably 0.9 or less, more preferably 0.75 or less.

そして、このようなガラス繊維ＧｍからなるストランドＧｓであれば、例えば３ｍｍ長に切断してチョップドストランドとすれば、ガラス繊維Ｇｍの、幅広部Ｇｍａと第２幅広部Ｇｍｃの間の幅狭部の窪みに、他のガラス繊維Ｇｍの幅広部Ｇｍａまたは第２幅広部Ｇｍｃが係合しやすくなる。よって、電子制御デバイスの筐体など寸法精度の要求の厳しい部品を得るために必要な複合材の強化材として好適な性質を有する。そのため、射出成形後の筐体の歪みを低減したり、強度を向上したりする効果が得られる。また、ガラス繊維Ｇｍに力が加わった際に幅狭部Ｇｍｂで割れる可能性が低い。ガラス繊維Ｇｍが割れた場合、補強部材としての特性が低下する。そのため、補強効果の低下が起こりにくい。電子制御デバイスの筐体など寸法精度の要求の厳しい部品を得るために必要な複合材の強化材として好適な性質を有する。そのため、射出成形後の筐体の歪みを低減したり、強度を向上したりする効果が得られる。   And if it is strand Gs which consists of such a glass fiber Gm, if it cut | disconnects, for example to 3 mm length and it is made a chopped strand, of the narrow part between the wide part Gma and the 2nd wide part Gmc of glass fiber Gm. The wide portion Gma or the second wide portion Gmc of the other glass fiber Gm is easily engaged with the depression. Therefore, it has a property suitable as a reinforcing material for a composite material necessary for obtaining a part requiring dimensional accuracy such as a housing of an electronic control device. Therefore, the effect of reducing the distortion of the casing after injection molding or improving the strength can be obtained. Moreover, when force is added to the glass fiber Gm, the possibility of cracking at the narrow portion Gmb is low. When the glass fiber Gm is broken, the characteristic as a reinforcing member is deteriorated. For this reason, the reinforcing effect is unlikely to decrease. It has suitable properties as a reinforcing material for composite materials necessary for obtaining parts with strict dimensional accuracy requirements such as housings for electronic control devices. Therefore, the effect of reducing the distortion of the casing after injection molding or improving the strength can be obtained.

（ノズルの第３の実施形態）
図９に示すように、ノズル孔５３は、両端部の幅広部５３ａの中間位置に、第２幅広部５３ｄを有する。第２幅広部５３ｄの最大短径寸法Ｌｄは、幅広部５３ａの最大短径寸法Ｌａよりも小さい。そして、幅広部５３ａと第２幅広部５３ｄとの間にはそれぞれ幅狭部５３ｂを有しており、幅広部５３ｂは、幅広部５３ａ及び第２幅狭部５３ｄと連結されて一体となっている。(Third embodiment of nozzle)
As shown in FIG. 9, the nozzle hole 53 has a second wide portion 53d at an intermediate position between the wide portions 53a at both ends. The maximum short diameter dimension Ld of the second wide portion 53d is smaller than the maximum short diameter dimension La of the wide portion 53a. A narrow portion 53b is provided between the wide portion 53a and the second wide portion 53d, and the wide portion 53b is connected to and integrated with the wide portion 53a and the second narrow portion 53d. Yes.

以上のような製造装置のノズル５から溶融ガラスＧを引き出して製造されたガラス繊維Ｇｍは、図１０に示すように、幅広部Ｇｍａと、幅広部Ｇｍａよりも短径寸法の小さい幅狭部Ｇｍｂとを有する。また、幅狭部Ｇｍｂの間にも、幅広部Ｇｍｄを有する。幅広部Ｇｍａの最大短径寸法はＩであり、幅広部Ｇｍｄの最大短径寸法はＫである。幅狭部Ｇｍｂの最小短径寸法はＪである。この実施形態では、ガラス繊維Ｇｍの最大長径寸法をＨに対する、幅広部Ｇｍａの最大短径寸法をＩの比（Ｈ／Ｉ）が４〜２０（好ましくは６〜１０）の範囲内となっている。更に、この実施形態では、短径方向における最小短径寸法Ｊに対する最大短径寸法Ｉの比（Ｊ／Ｉ）が０．２〜０．９の範囲内となっている。更に、短径方向における最大短径寸法Ｋに対する最大短径寸法Ｉの比（Ｋ／Ｉ）が０．７〜０．９５の範囲内となっている。   As shown in FIG. 10, the glass fiber Gm produced by drawing the molten glass G from the nozzle 5 of the production apparatus as described above has a wide part Gma and a narrow part Gmb having a smaller short diameter than the wide part Gma. And have. Further, a wide portion Gmd is also provided between the narrow portions Gmb. The maximum minor axis dimension of the wide part Gma is I, and the maximum minor axis dimension of the wide part Gmd is K. The minimum minor axis dimension of the narrow part Gmb is J. In this embodiment, the ratio (H / I) of the maximum minor axis dimension of the wide portion Gma to the maximum major axis dimension of the glass fiber Gm with respect to H is in the range of 4 to 20 (preferably 6 to 10). Yes. Furthermore, in this embodiment, the ratio (J / I) of the maximum minor axis dimension I to the minimum minor axis dimension J in the minor axis direction is in the range of 0.2 to 0.9. Furthermore, the ratio (K / I) of the maximum minor axis dimension I to the maximum minor axis dimension K in the minor axis direction is in the range of 0.7 to 0.95.

そして、このようなガラス繊維ＧｍからなるストランドＧｓであれば、例えば３ｍｍ長に切断してチョップドストランドとすれば、ガラス繊維Ｇｍの、幅広部Ｇｍａと第２幅広部Ｇｍｄの間の幅狭部の窪みに、他のガラス繊維Ｇｍの幅広部Ｇｍａまたは幅広部Ｇｍｄが係合しやすくなる。よって、電子制御デバイスの筐体など寸法精度の要求の厳しい部品を得るために必要な複合材の強化材として好適な性質を有する。そのため、射出成形後の筐体の歪みを低減したり、強度を向上したりする効果が得られる。また、ガラス繊維Ｇｍに力が加わった際に幅狭部Ｇｍｂで割れる可能性が低い。ガラス繊維Ｇｍが割れた場合、補強部材としての特性が低下する。そのため、補強効果の低下が起こりにくい。電子制御デバイスの筐体など寸法精度の要求の厳しい部品を得るために必要な複合材の強化材として好適な性質を有する。そのため、射出成形後の筐体の歪みを低減したり、強度を向上したりする効果が得られる。   And if it is strand Gs which consists of such a glass fiber Gm, if it cut | disconnects, for example to 3 mm length and it is made a chopped strand, the narrow part between the wide part Gma and the 2nd wide part Gmd of glass fiber Gm The wide portion Gma or the wide portion Gmd of another glass fiber Gm is easily engaged with the recess. Therefore, it has a property suitable as a reinforcing material for a composite material necessary for obtaining a part requiring dimensional accuracy such as a housing of an electronic control device. Therefore, the effect of reducing the distortion of the casing after injection molding or improving the strength can be obtained. Moreover, when force is added to the glass fiber Gm, the possibility of cracking at the narrow portion Gmb is low. When the glass fiber Gm is broken, the characteristic as a reinforcing member is deteriorated. For this reason, the reinforcing effect is unlikely to decrease. It has suitable properties as a reinforcing material for composite materials necessary for obtaining parts with strict dimensional accuracy requirements such as housings for electronic control devices. Therefore, the effect of reducing the distortion of the casing after injection molding or improving the strength can be obtained.

（ノズルの第４の実施形態）
図１１及び図１２に示すように、ノズル孔５３は、Ｚ方向下方（図１における下方）に向かうにつれて、ノズル孔のＸＹ方向の面積が大きくなっている（ノズル径が拡大している）。すなわち、ノズル孔５３の幅広部５３ａ及び幅狭部５３ｂは、テーパー部５３ｔを有している。
溶融ガラスＧを下方に引き出す際に、予期せずにストランドＧｓが切れることがある。引出しを再開するためには、一旦溶融ガラスＧの引出しを一旦停止して、切れた部分に形成された溶融ガラスビーズが自重で落ちてくることを待つ必要がある。そして、溶融ガラスビーズの温度が急速に低下すると、ノズル外壁に溶融ガラスが付着しやすくなるため、溶融ガラスビーズが落ちにくくなり、溶融ガラスＧの引出しの復旧に時間を要することがあった。
このように、テーパー部５３ｔを有することにより、ノズル先端内壁付近に溶融ガラスが付着しにくくなるため、溶融ガラスビーズの落下が促進され、巻取りの再開を早急に再開できる。
また、メニスカスが引き伸ばされる形状になるため、異形断面ガラス繊維の扁平比は大きくなりやすくなる。(Fourth embodiment of nozzle)
As shown in FIGS. 11 and 12, the nozzle hole 53 has an area in the XY direction of the nozzle hole that increases toward the lower side in the Z direction (lower side in FIG. 1) (the nozzle diameter increases). That is, the wide portion 53a and the narrow portion 53b of the nozzle hole 53 have a tapered portion 53t.
When the molten glass G is drawn downward, the strand Gs may be cut unexpectedly. In order to resume the drawing, it is necessary to once stop the drawing of the molten glass G and wait for the molten glass beads formed in the cut portion to fall by its own weight. When the temperature of the molten glass beads rapidly decreases, the molten glass tends to adhere to the outer wall of the nozzle, so that the molten glass beads are difficult to drop, and it may take time to restore the drawn out of the molten glass G.
Thus, by having the taper part 53t, since it becomes difficult for molten glass to adhere to the nozzle tip inner wall vicinity, fall of a molten glass bead is accelerated | stimulated and resumption of winding can be restarted rapidly.
Further, since the meniscus is stretched, the flatness ratio of the irregular cross-section glass fiber tends to increase.

（ガラス繊維の別実施形態）
図８において、ガラス繊維Ｇｍの幅狭部Ｇｍｂ外周は、凹状の曲面により形成されているが、図１３に示すように、ガラス繊維Ｇｍの幅狭部の外周は、平面により形成されていてもよい。幅狭部の長さをＭ，Ｎとし、ガラス繊維Ｇｍの最大長径寸法をＯとした場合、幅狭部の長さの総計（２Ｍ+２Ｎ）に対する最大長径寸法Ｏの比（（２Ｍ+２Ｎ）／Ｏ）は０．４以下であることが好ましい。(Another embodiment of glass fiber)
In FIG. 8, the outer periphery of the narrow portion Gmb of the glass fiber Gm is formed by a concave curved surface. However, as shown in FIG. 13, the outer periphery of the narrow portion of the glass fiber Gm may be formed by a plane. Good. When the length of the narrow portion is M and N and the maximum long diameter dimension of the glass fiber Gm is O, the ratio of the maximum long diameter dimension O to the total length (2M + 2N) of the narrow section ((2M + 2N ) / O) is preferably 0.4 or less.

（補強材料の一実施形態）
補強材料は、上記に記載したガラス繊維を少なくとも含む。補強材料は、上記のガラス繊維以外にも、例えば断面が円形のガラス繊維、断面が楕円形のガラス繊維、ガラスフレーク、フィラー等を含んでもよい。補強材料として、上記のガラス繊維以外の材料を含むことにより、異形断面ガラス繊維の、幅広部の間の窪みに、他の異形断面ガラス繊維の幅広部がより係合しやすくなる。(One Embodiment of Reinforcing Material)
The reinforcing material includes at least the glass fiber described above. In addition to the glass fiber, the reinforcing material may include, for example, a glass fiber having a circular cross section, a glass fiber having an elliptical cross section, glass flakes, a filler, and the like. By including a material other than the above-described glass fibers as the reinforcing material, the wide portions of the other modified cross-section glass fibers can be more easily engaged with the recesses between the wide sections of the modified cross-section glass fibers.

４ ブッシング
５ ノズル
５３ ノズル孔
５３ａ 幅広部
５３ｂ 幅狭部
５３ｃ・５３ｄ 第２幅広部
Ｇ 溶融ガラス
Ｇｍ ガラス繊維4 bushing 5 nozzle 53 nozzle hole 53a wide part 53b narrow part 53c / 53d second wide part G molten glass Gm glass fiber

Claims (13)

溶融ガラスが流出する先端部において、非円形の１個のノズル孔を備えた異形断面ガラス繊維製造用ノズルであって、
前記ノズル孔は、
長径方向の両端側に配された幅広部と、
前記幅広部の間に配された、前記幅広部の最大短径寸法よりも短径寸法の小さい幅狭部を有することを特徴とする異形断面ガラス繊維製造用ノズル。At the front end where the molten glass flows out, it is a nozzle for producing a modified cross-section glass fiber having a single non-circular nozzle hole,
The nozzle hole is
A wide portion arranged on both ends in the major axis direction;
A nozzle for producing a modified cross-section glass fiber, characterized in that it has a narrow portion having a short diameter smaller than a maximum short diameter of the wide portion, which is disposed between the wide portions. 前記幅狭部は、短径寸法が長径方向全長に亘って同一である請求項１に記載の異形断面ガラス繊維製造用ノズル。   2. The modified cross-section glass fiber manufacturing nozzle according to claim 1, wherein the narrow portion has the same short diameter along the entire length in the long diameter direction. 最小短径寸法に対する最大短径寸法の比（最小短径寸法／最大短径寸法）は、０．１〜０．９である請求項１または２に記載の異形断面ガラス繊維製造用ノズル。   The ratio of the maximum short diameter dimension to the minimum short diameter dimension (minimum short diameter dimension / maximum short diameter dimension) is 0.1 to 0.9. 両端側の前記幅広部の間に配された第２幅広部を更に有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の異形断面ガラス繊維製造用ノズル。   The nozzle for manufacturing a modified cross-section glass fiber according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second wide portion disposed between the wide portions on both ends. 前記幅広部の最大短径寸法は、前記第２幅広部の最大短径寸法よりも大きい請求項４に記載の異形断面ガラス繊維製造用ノズル。   The nozzle for manufacturing a modified cross-section glass fiber according to claim 4, wherein a maximum short diameter of the wide portion is larger than a maximum short diameter of the second wide portion. 前記ノズル孔は、前記第２幅広部を区画する部位に切欠きを有する請求項４または５に記載の異形断面ガラス繊維製造用ノズル。   The nozzle for manufacturing a modified cross-section glass fiber according to claim 4 or 5, wherein the nozzle hole has a notch in a portion that divides the second wide portion. 前記ノズル孔は、前記幅狭部を区画する部位に切欠きを有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の異形断面ガラス繊維製造用ノズル。   The nozzle for manufacturing a modified cross-section glass fiber according to any one of claims 1 to 6, wherein the nozzle hole has a notch in a portion that partitions the narrow portion. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のノズルが底部に複数設けられたブッシングを備えていることを特徴とする異形断面ガラス繊維製造装置。   An odd-shaped cross-section glass fiber manufacturing apparatus comprising a bushing in which a plurality of the nozzles according to any one of claims 1 to 7 are provided at the bottom. 請求項８に記載の異形断面ガラス繊維製造装置を用いて異形断面ガラス繊維を製造することを特徴とする異形断面ガラス繊維製造方法。   A method for producing a modified cross-section glass fiber, comprising producing a modified cross-section glass fiber using the modified cross-section glass fiber manufacturing apparatus according to claim 8. 前記異形断面ガラス繊維の最大長径寸法に対する最大短径寸法の比（最大長径寸法／最大短径寸法）は、前記ノズル孔の最大長径寸法に対する最大短径寸法の比（最大長径寸法／最大短径寸法）よりも大きい請求項９に記載の異形断面ガラス繊維製造方法。   The ratio of the maximum minor axis dimension to the maximum major axis dimension of the modified cross-section glass fiber (maximum major axis dimension / maximum minor axis dimension) is the ratio of the maximum minor axis dimension to the maximum major axis dimension of the nozzle hole (maximum major axis dimension / maximum minor axis dimension). The method for producing a modified cross-section glass fiber according to claim 9, which is larger than (dimension). 紡出方向に垂直な横断面形状が非円形をなす異形断面ガラス繊維であって、
前記横断面において、
長径方向の両端側及び中央部に、幅広部と、前記各々の幅広部の間に、前記幅広部よりも短径寸法の小さい幅狭部を有し、
最小短径寸法に対する最大短径寸法の比（最小短径寸法／最大短径寸法）は、０．２〜０．９であることを特徴とする異形断面ガラス繊維。A modified cross-section glass fiber having a non-circular cross-sectional shape perpendicular to the spinning direction,
In the cross section,
At both ends and the center in the major axis direction, a wide part, and a narrow part having a smaller short diameter than the wide part, between the wide parts,
A modified cross-section glass fiber, wherein the ratio of the maximum short diameter dimension to the minimum short diameter dimension (minimum short diameter dimension / maximum short diameter dimension) is 0.2 to 0.9. 前記異形断面ガラス繊維の横断面の面積に対する、前記幅広部の最大短径寸法と前記横断面における異形断面ガラス繊維の最大長径寸法の積（異形断面ガラス繊維の横断面の面積／（幅広部の最大短径寸法×異形断面ガラス繊維の最大長径寸法））は、０．９以下である請求項１１に記載の異形断面ガラス繊維。   The product of the maximum minor axis dimension of the wide portion and the maximum major axis dimension of the irregular cross-section glass fiber in the cross section relative to the cross-sectional area of the irregular cross-section glass fiber (area of the cross section of the irregular cross-section glass fiber / (wide section 12. The modified cross-section glass fiber according to claim 11, wherein the maximum short diameter dimension × the maximum long diameter dimension of the modified cross-section glass fiber) is 0.9 or less. 前記横断面において、長径方向に延びる直線により区画され、前記直線の長さの総計に対する前記異形断面ガラス繊維の最大長径寸法（直線の長さの総計／異形断面ガラス繊維の最大長径寸法）は、０．４以下である請求項１１または１２に記載の異形断面ガラス繊維。   In the transverse section, it is partitioned by a straight line extending in the long diameter direction, and the maximum long diameter dimension of the modified cross-section glass fiber relative to the total length of the straight line (total straight line length / maximum long diameter dimension of the deformed cross section glass fiber) is: The modified cross-section glass fiber according to claim 11 or 12, which is 0.4 or less.
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