用于制造玻璃纤维的嘴头和玻璃纤维的制造方法技术

本发明专利技术涉及用于制造玻璃纤维的嘴头和玻璃纤维的制造方法。用于制造玻璃纤维的嘴头包括：一对长边壁和一对短边壁，该一对长边壁和一对短边壁由铂或铂合金形成；以及嘴孔，其由所述长边壁和短边壁形成，用来排出玻璃熔体。所述嘴孔具有水平截面为扁平状的孔形状，各长边壁在玻璃熔体的排出侧具有缺口，所述缺口的宽度为所述嘴孔的扁平状的孔形状的长边方向中心轴线的长度的10％～55％，所述一对长边壁是以所述嘴孔的所述中心轴线为对称轴对称的形状。利用该嘴头，能够高效地制造具有期望的截面形状的玻璃纤维。截面形状的玻璃纤维。截面形状的玻璃纤维。

【技术实现步骤摘要】
用于制造玻璃纤维的嘴头和玻璃纤维的制造方法
[0001]本申请是申请日为2018年2月23日、申请号为201880014287.X、专利技术名称为用于制造玻璃纤维的嘴头和玻璃纤维的制造方法的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及用于制造截面为扁平状的玻璃纤维的、由铂或铂合金形成的嘴头(日文：
ノズルチップ
)和使用该嘴头来制造玻璃纤维的方法。

技术介绍

[0003]截面为扁平形状等非圆形的玻璃纤维通过与树脂等的复合化而可期待与截面为圆形的通常的玻璃纤维相比提高强度且能够防止与树脂复合后的复合成型品的翘曲，因此，作为填料材料被广泛使用。认为其原因在于，若为非圆形，则玻璃纤维彼此间容易重叠，与树脂混合并成型时的树脂的流动性提高，即使玻璃纤维的含有率较高，玻璃纤维的分散性也良好。非圆形的玻璃纤维的制作工艺是与圆形的玻璃纤维相同的制作工艺，但为了使截面为非圆形，对于用于将玻璃熔体作为玻璃纤维拉出的嘴头需要特殊的构造。
[0004]例如，在专利文献1、2中，公开一种嘴头，其用于制造截面为扁平形状的玻璃纤维，其中，在由长边壁和短边壁构成的嘴壁的靠长边壁侧的顶端部设有缺口。为了制造截面为扁平形状的玻璃纤维，需要自排出玻璃熔体的、端部的截面为扁平形状的嘴头拉出并排出玻璃熔体且将玻璃熔体急速冷却而进行纤维化。在玻璃熔体的纤维化时，玻璃熔体的表面张力较高，熔体欲变圆，因此，与其对抗是制造截面为扁平形状的玻璃纤维的要点。
[0005]例如，在专利文献1中，在排出玻璃熔体的、端部的截面为椭圆形形状的嘴的长边壁的一侧的顶端具有缺口，在没有缺口构造的一侧，对玻璃熔体进行保温而维持流动的玻璃熔体的形状，并提高具有缺口构造的这一侧的玻璃熔体的粘度，从而对抗玻璃欲变圆的力。另外，在专利文献2中，将在嘴的长边壁的一侧的顶端具有缺口的嘴以缺口相面对的方式插入板中。另外，在专利文献3中，在扁平形状嘴的长边壁的一侧或两侧设置大范围的缺口，经由该缺口利用冷却气体提高了嘴内的靠长边侧的玻璃熔体的粘度。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：国际公开WO99/028543号
[0009]专利文献2：日本特开2003－048742号公报
[0010]专利文献3：日本特开2010－163342号公报

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的问题
[0012]在期望通过截面形状为非圆形、例如椭圆形的玻璃纤维与树脂之间的复合化来提高树脂的强度的情况下，优选的是，该截面形状以长边方向中心轴线为对称轴对称。在不仅截面为非圆形形状、而且该截面形状以长边方向中心轴线为对称轴对称的情况下，与以长
边方向中心轴线为对称轴非对称的情况相比，玻璃纤维彼此间容易重叠。这也有助于将玻璃纤维和树脂混合并进行成型时的树脂的流动性提高。
[0013]在制造截面形状为非圆形且以长边方向中心轴线为对称轴对称的玻璃纤维的情况下，需要具有如下那样的嘴，该嘴使用于将玻璃熔体作为玻璃纤维排出的嘴头的形状为与玻璃纤维的截面形状近似的形状，即，包括呈扁平状突出的一对长边壁和一对短边壁以及由所述长边壁和短边壁形成的、用来排出玻璃熔体的嘴孔。除此以外，需要使在嘴孔内流动的玻璃熔体的温度曲线在两长边壁相同。
[0014]从制造截面为扁平状的玻璃纤维这样的视点来看，专利文献1、2所公开的嘴头是优异的方法，但难以使与嘴头的各长边壁相接触的玻璃熔体的温度曲线相同。即，由于与两长边壁相接触的玻璃熔体的粘度不相同，因此，为了制造截面形状为椭圆形且以长边方向中心轴线为对称轴对称的玻璃纤维，需要进一步的设计。
[0015]另外，从嘴头的耐热性和耐浸蚀性的观点出发，嘴头优选由铂或铂合金形成。然而，由于这些构件与玻璃熔体的润湿性良好，因此，缺口部处的玻璃熔体的流动性与壁部处的玻璃熔体的流动性的差异较大，在设置了专利文献3那样的大范围的缺口的情况下，嘴孔内的玻璃熔体的流动的稳定性降低。
[0016]本专利技术的课题在于，鉴于以上情况而提供容易制造截面形状为扁平状的玻璃纤维的、由铂或铂合金形成的嘴头和具有以扁平的截面形状的长边方向中心轴线为对称轴对称的、扁平状的截面的玻璃纤维的制造方法。
[0017]用于解决问题的方案
[0018]本专利技术的第一嘴头以自贮存玻璃熔体的贮存槽的底面部向下方突出的方式来使用，用来制造截面形状为扁平状的玻璃纤维，其特征在于，所述嘴头具备嘴，该嘴包括：一对长边壁和一对短边壁，该一对长边壁和一对短边壁由铂或铂合金形成；以及嘴孔，其由所述长边壁和短边壁形成，用来排出玻璃熔体，所述嘴孔具有水平截面为扁平状的孔形状，各长边壁在玻璃熔体的排出侧具有缺口，所述缺口的宽度为所述嘴孔的扁平状的孔形状的长边方向中心轴线的长度的10％～55％，所述一对长边壁是以所述嘴孔的所述中心轴线为对称轴对称的形状。
[0019]在所述嘴头，在各长边壁的靠玻璃熔融液的排出侧的位置设置缺口，所述一对长边壁的形状设为以所述嘴孔的长边方向中心轴线为对称轴对称，即，使两缺口的大小相同或大致相同，因此容易使与嘴的各长边壁接触的玻璃熔体的温度曲线相同。从以往技术来看，认为为了制造截面形状为非圆形的玻璃纤维的要素如下。
[0020]1)在一侧的长边壁处，利用相对于玻璃熔体的铂嘴的润湿性来维持流动的玻璃熔体的形状，为此，使一侧的长边壁为没有缺口的结构是有利的。
[0021]2)仅在另一侧的长边壁侧设置缺口，提高玻璃熔液的粘度，满足对抗玻璃想要变圆的力的条件。
[0022]本专利技术的嘴头并不满足1)、2)的要素。尽管如此，通过在各长边壁设置缺口且使各长边壁为对称构造之外，还使所述缺口的宽度为所述嘴孔的长边方向中心轴线的长度的10％～55％，意外地能够制造出截面形状为椭圆形且以长边方向中心轴线为对称轴对称的玻璃纤维。
[0023]在所述缺口宽度小于所述嘴孔的长边方向中心轴线的长度的10％的情况下，难以
得到如上述2)所述那样的缺口带来的效果。另一方面，在所述缺口宽度超过所述嘴孔的长边方向中心轴线的长度的55％的情况下，存在缺口的部位处的玻璃熔融液的流动性与没有缺口的部位处的玻璃熔融液的流动性的差异较大，嘴孔内的玻璃熔融液的流动的稳定性降低，玻璃流出时容易产生脉动等。考虑到这些情况，也可以是，优选使所述缺口的宽度为所述嘴孔的长边方向中心轴线的长度的15％～55％，更优选使所述缺口的宽度为所述嘴孔的长边方向中心轴线的长度的20％～55％，进一步优选使所述缺口的宽度为所述嘴孔的长边方向中心轴线的长度的20％～50％。
[0024]本专利技术的第二嘴头的特征在于，在所述第一嘴头中，所述缺口设于所述长边壁的嘴孔的排出侧中央。通过使所述一对长边壁为这样的构造，容易产生如上述2)所述那样的缺口带来的效果，进而更容易制造截面形状为非圆形且以长边方向中心轴线为对称轴对称的玻璃纤维。
[0025]本专利技术的第三嘴头的特征在于，在所述第一嘴头、第二嘴头中，所述缺口的开口部的面积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嘴头，其以自贮存玻璃熔体的贮存槽的底面部向下方突出的方式来使用，用来制造截面形状为扁平状的玻璃纤维，该嘴头的特征在于，所述嘴头具备嘴，该嘴包括：一对长边壁和一对短边壁，该一对长边壁和一对短边壁由铂或铂合金形成；以及嘴孔，其由所述长边壁和短边壁形成，用来排出玻璃熔体，所述嘴孔具有水平截面为扁平状的孔形状，各长边壁在玻璃熔体的排出侧具有缺口，所述缺口的宽度为所述嘴孔的扁平状的孔形状的长边方向中心轴线的长度的10％以上且小于50％，所述一对长边壁是以所述嘴孔的所述中心轴线为对称轴对称的形状，所述嘴孔的扁平状的孔形状为腰圆形状、矩形形状、椭圆形形状、梯形形状、葫芦形状、哑铃形状和三角形形状中的任一者。2.根据权利要求1所述的嘴头，其特征在于，所述缺口设于所述长边壁的排出侧中央。3.根据权利要求1或2所述的嘴头，其特征在于，所述缺口的开口部的面积即两个缺口的面积的总和是所述一对长边壁和所述一对短边壁这两者的内周的总面积的1％～45％，在该总面积中还包含缺口的开口部的面积。4.根据权利要求3所述的嘴头，其特征在于，所述缺口的开口部的面积是所述一对长边壁和所述一对短边壁这两者的内周的总面积的3％～40％。5.根据权利要求3所述的嘴头，其特征在于，所述缺口的开口部的面积是所述一对长边壁和所述一对短边壁这两者的内周的总面积的5％～35％。6.根据权利要求1或2所述的嘴头，其特征在于，所述缺口的形状是矩形形状。7.根据权利要求1或2所述的嘴头，其特征在于，(嘴孔的长边方向中心轴线的长度)/(嘴孔的短边方向最长部的长度)是2～8。8.根据权利要求1或2所述的嘴头，其特征在于，(嘴孔的长边方向中心轴线的长度)/(嘴孔的短边方向最长部的长度)是3～8。9.根据权利要求1或2所述的嘴头，其特征在于，(嘴孔的长边方向中心轴线的长度)/(嘴孔的短边方向最长部的长度)是3～6。10.根据权利要求1或2所述的嘴头，其特征在于，所述长边壁的靠缺口侧的端面包括所述长边壁的厚度朝向所述缺口侧递减而产生的倾斜面，所述倾斜面朝向嘴孔侧。11.根据权利要求10所述的嘴头，其特征在于，所述倾斜面的倾斜为15
°
～80
°
。12.根据权利要求10所述的嘴头，其特征在于，所述倾斜面设置在所述端面的整个长度方向上。13.根据权利要求10所述的嘴头，其特征在于，所述倾斜面设置在所述端面的长度方向上的局部。
14.根据权利要求1所述的嘴头，其特征在于，所述缺口的宽度为所述嘴孔的扁平状的孔形状的长...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井刚，斋藤真规，
申请(专利权)人：中央硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：