JP7639306B2 - ブッシング、及びガラス繊維の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブッシング、及びガラス繊維の製造方法に関する。

特許文献１に開示されるように、ガラス繊維の製造には、ベースプレートとベースプレートの底面に設けられる複数のノズルとを備えるブッシングが用いられている。

特開２０１５－２３１９２６号公報

上記のようなブッシングでは、ベースプレートの材料使用量を削減するという観点から、隣り合うノズルをより近づけて配置することで、ベースプレートを小型化することが行われてきた。ところが、このように小型化したブッシングでは、ノズルから流出した溶融ガラスが、隣り合うノズルの間等に付着し易くなる。隣り合うノズルの間等に溶融ガラスが付着すると、ノズルから溶融ガラスを安定して引き出すことが困難となり、例えば、ガラスフィラメントの切れが発生し易くなる。

本発明の目的は、小型化したベースプレートに設けられたノズルから溶融ガラスを安定して引き出すことを可能にしたブッシング、及びガラス繊維の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するブッシングは、ベースプレートと前記ベースプレートの底面に設けられるノズル群とを有するブッシングであって、前記ノズル群は、複数の第１ノズルが配列されてなる第１のノズル列と、複数の第２ノズルが配列されてなり、前記第１のノズル列と隣り合って配置される第２のノズル列と、を含み、前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、それぞれノズル孔の内径Ｄ１［ｍｍ］、ノズルの流路長さＬｔ［ｍｍ］、ノズル孔の断面積Ａ１［ｍｍ^２］、及びノズル壁の断面積Ａ２［ｍｍ^２］の構成を有し、前記第１のノズル列内で隣り合う第１ノズルの中央同士の間隔寸法と、前記第２のノズル列内で隣り合う第２ノズルの中央同士の間隔寸法とを列内の間隔寸法Ｌ１［ｍｍ］とし、前記第１のノズル列の列幅方向における中央と前記第２のノズル列の列幅方向における中央との間隔寸法を列間の間隔寸法Ｌ２［ｍｍ］とした場合、下記式（１）～（６）を満たす。

ｙ１≦Ｙ≦ｙ２・・・（１）
ｙ１＝４／３×Ｘ＋３・・・（２）
ｙ２＝４／３×Ｘ＋８・・・（３）
Ｘ＝Ｄ１^４／Ｌｔ・・・（４）
Ｙ＝Ａ３－（Ａ１＋Ａ２）・・・（５）
Ａ３＝Ｌ１×Ｌ２・・・（６）
この構成によれば、Ｙがｙ１以上であるため、ノズルから流出する溶融ガラスの流出速度に対応してノズルの周囲のスペースを好適に確保することができる。これにより、ノズルから流出した溶融ガラスが、隣り合うノズルの間等に付着することを抑えることができる。また、Ｙがｙ２以下であるため、ノズルから流出する溶融ガラスの流出速度に対してノズルの周囲のスペースが過剰に広くなり、ブッシングの製造コストが高くなることを抑えることができる。

上記ブッシングは、下記式（７）をさらに満たすことが好ましい。
０．２≦Ｘ≦３．０・・・（７）
この構成によれば、ノズルから溶融ガラスをより安定して引き出すことができる。

上記ブッシングにおいて、前記第１ノズル及び前記第２ノズルのノズル孔の内周面における算術平均粗さＲａの平均値は、２μｍ以下であることが好ましい。この構成によれば、ノズルから流出する溶融ガラスの流出速度をより均一化することができる。これにより、ノズルから流出した溶融ガラスが、隣り合うノズルの間等に付着することをより抑えることができる。

ガラス繊維の製造方法は、ブッシングに溶融ガラスを供給し、前記ブッシングから複数のガラスフィラメントを引き出した後、前記複数のガラスフィラメントを集束することで、ガラス繊維を製造するガラス繊維の製造方法であって、前記ブッシングは、ベースプレートと前記ベースプレートの底面に設けられるノズル群とを有し、前記ノズル群は、複数の第１ノズルが配列されてなる第１のノズル列と、複数の第２ノズルが配列されてなり、前記第１のノズル列と隣り合って配置される第２のノズル列と、を含み、前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、それぞれノズル孔の内径Ｄ１［ｍｍ］、ノズルの流路長さＬｔ［ｍｍ］、ノズル孔の断面積Ａ１［ｍｍ^２］、及びノズル壁の断面積Ａ２［ｍｍ^２］の構成を有し、前記第１のノズル列内で隣り合う第１ノズルの中央同士の間隔寸法と、前記第２のノズル列内で隣り合う第２ノズルの中央同士の間隔寸法とを列内の間隔寸法Ｌ１［ｍｍ］とし、前記第１のノズル列の列幅方向における中央と前記第２のノズル列の列幅方向における中央との間隔寸法を列間の間隔寸法Ｌ２［ｍｍ］とした場合、上記式（１）～（６）を満たす。

本発明によれば、小型化したベースプレートに設けられたノズルから溶融ガラスを安定して引き出すことが可能となる。

実施形態におけるガラス繊維の製造装置を示す概略図である。 ブッシングの一部を示す底面図である。 図２の３－３線に沿った部分断面図である。 ノズルの寸法に関するパラメータと、ノズルの配置に関するパラメータとの関係を示すグラフである。

以下、ブッシング、及びガラス繊維の製造方法の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、ブッシング１１は、ガラス繊維（ガラスストランドＧＳ）の製造に用いられる。ガラス繊維の製造装置は、ブッシング１１と、ブッシング１１から引き出された多数のガラスフィラメントＧＦに集束剤を塗布するアプリケータ１２と、集束剤が塗布された多数のガラスフィラメントＧＦを集束させるギャザリングシュー１３とを備えている。多数のガラスフィラメントＧＦがギャザリングシュー１３により集束されることで、ガラスストランドＧＳが得られる。ガラス繊維の製造装置は、ガラスストランドＧＳを巻き取るコレット１４を備え、コレット１４にガラスストランドＧＳが巻回されることにより、ケーキＣＡが得られる。なお、図示を省略するが、ガラス繊維の製造装置は、ガラスストランドＧＳを往復移動させるトラバースを備えている。

ブッシング１１は、溶融ガラスＭＧが供給されるブッシング本体１１ａと、ブッシング本体１１ａの底部に設けられたベースプレート１１ｂとを備えている。なお、図示を省略するが、ブッシング本体１１ａは、溶融ガラスＭＧが供給される供給口、ベースプレート１１ｂ上に異物が堆積するのを抑制するスクリーン、抵抗加熱用のターミナル等を有している。

ブッシング１１は、ベースプレート１１ｂの底面１１ｂ１に設けられるノズル群を備えている。各ノズルＮには、溶融ガラスＭＧが供給され、ガラスフィラメントＧＦが引き出される。ノズル数は、８００～１００００本であることが好ましく、２０００～８０００本であることがより好ましい。なお、図面では、ブッシング１１のノズル群を簡略化して示している。

図２に示すように、ブッシング１１のノズル群は、複数の第１ノズルＮ１が配列されてなる第１のノズル列Ｒ１と、複数の第２ノズルＮ２が配列されてなる第２のノズル列Ｒ２とを含む。第２のノズル列Ｒ２は、第１のノズル列Ｒ１と隣り合って配置されている。詳述すると、複数の第１ノズルＮ１及び複数の第２ノズルＮ２の配列方向は、図２においてＹ軸方向に沿った水平方向である。第１のノズル列Ｒ１と第２のノズル列Ｒ２とは、図２においてＹ軸方向と直交するＸ軸方向に沿った水平方向で隣り合って配置されている。

図２及び図３に示すように、第１ノズルＮ１及び第２ノズルＮ２は、それぞれノズル孔の内径Ｄ１［ｍｍ］、ノズルの流路長さＬｔ［ｍｍ］、ノズル孔の断面積Ａ１［ｍｍ^２］、及びノズル壁の断面積Ａ２［ｍｍ^２］の構成を有している。第１ノズルＮ１及び第２ノズルＮ２は、図２及び図３においてＺ軸方向に沿った鉛直方向に延びる流路を有している。

ノズルの流路長さＬｔは、図３に示すように、ブッシング１１の内底面１１ｂ２からノズルＮの先端までの長さである。すなわち、ノズルの流路長さＬｔ［ｍｍ］は、ベースプレート１１ｂの厚さ寸法Ｌｔ１［ｍｍ］と、ベースプレート１１ｂの底面１１ｂ１からノズルＮの先端までの長さ寸法Ｌｔ２［ｍｍ］との合計である。ノズル孔の断面積Ａ１［ｍｍ^２］及びノズル壁の断面積Ａ２［ｍｍ^２］は、図２に梨地模様で示すように、ノズルＮの横断面における断面積である。なお、本実施形態において、流路長さＬｔ全体にわたってノズル孔の断面積はＡ１であり、ノズルＮの長さ全体にわたってノズル壁の断面積はＡ２となっている。また、ノズル孔の断面形状は、円形状であり、このノズル孔から円形状の断面を有するガラスフィラメントＧＦが引き出される。

ブッシング１１は、下記式（１）～（６）を満たす。
ｙ１≦Ｙ≦ｙ２・・・（１）
ｙ１＝４／３×Ｘ＋３・・・（２）
ｙ２＝４／３×Ｘ＋８・・・（３）
Ｘ＝Ｄ１^４／Ｌｔ・・・（４）
Ｙ＝Ａ３－（Ａ１＋Ａ２）・・・（５）
Ａ３＝Ｌ１×Ｌ２・・・（６）
但し、第１のノズル列Ｒ１内で隣り合う、第１ノズルＮ１の中央同士の間隔寸法と、第２のノズル列Ｒ２内で隣り合う、第２ノズルＮ２の中央同士の間隔寸法とを列内の間隔寸法Ｌ１［ｍｍ］とする。また、第１のノズル列Ｒ１の列幅方向における中央と第２のノズル列Ｒ２の列幅方向における中央との間隔寸法を列間の間隔寸法Ｌ２［ｍｍ］とする。なお、第１のノズル列Ｒ１の列幅方向における中央を通る直線と、第２のノズル列Ｒ２の列幅方向における中央を通る直線は、平行となる。

上記式（４）は、ノズルＮから流出する溶融ガラスＭＧの流出速度の度合いを表す数値を求める関係式である。ノズル孔の内径Ｄ１が大きいほど溶融ガラスＭＧの流出速度が速まる。また、ノズルの流路長さＬｔが短いほど溶融ガラスＭＧの流出速度が速まる。

上記式（５）は、一つのノズルＮの周囲のスペースの広さを表す値を求める関係式である。詳述すると、上記式（６）では、図２に梨地模様で示すように、ブッシング１１の底面視において、一つのノズルＮとそのノズルＮの周囲のスペースとからなる面積であるノズルの配置面積Ａ３を求めることができる。上記式（５）では、ノズルの配置面積Ａ３からノズル孔の断面積Ａ１及びノズル壁の断面積Ａ２を減じることで、一つのノズルＮの周囲のスペースの面積を求めることができる。

ノズル孔の内径Ｄ１［ｍｍ］は、例えば、０．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは、０．８ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下の範囲内である。ノズルの流路長さＬｔ［ｍｍ］は、１．５ｍｍ以上、８．０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは、２．５ｍｍ以上、６．０ｍｍ以下の範囲内である。ノズル孔の断面積Ａ１［ｍｍ^２］は、０．２ｍｍ^２以上、７．０ｍｍ^２以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは、０．５ｍｍ^２以上、５．０ｍｍ^２以下の範囲内である。ノズル壁の断面積Ａ２［ｍｍ^２］は、０．６ｍｍ^２以上、４．９ｍｍ^２以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは、０．８ｍｍ^２以上、３．５ｍｍ^２以下の範囲内である。

ブッシング１１は、例えば、ノズルＮから溶融ガラスＭＧをより安定して引き出すという観点から、下記式（７）をさらに満たすことが好ましい。
０．２≦Ｘ≦３．０・・・（７）
第１ノズルＮ１及び第２ノズルＮ２のノズル孔の内周面Ｎｓにおける算術平均粗さＲａの平均値は、２μｍ以下であることが好ましい。この算術平均粗さＲａの平均値は、０．１μｍ以上であることがより好ましく、０．３μｍ以上、１．５μｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。

ノズル孔の内周面Ｎｓにおける算術平均粗さＲａの平均値は、ノズル孔の孔開け加工に用いるドリルの形状や、ドリルの振動により調節することが可能である。また、ノズル孔の内周面Ｎｓにおける算術平均粗さＲａの平均値は、ノズル孔の内周面Ｎｓにドリルを接触させたり、焼きなましを施したりすることでも調節することが可能である。

算術平均粗さＲａの平均値は、溶融ガラスＭＧを流通させる前の未使用の状態における値である。算術平均粗さＲａの平均値は、以下のように測定することができる。
まず、ノズルＮを同一の作製条件の下で複数作製した後、これら複数のノズルＮの中から測定対象となるノズルＮをサンプルとして抜き取る。次に、抜き取ったサンプルをノズル孔の孔軸が延びる方向（ブッシング１１においてＺ軸方向となる方向）に沿って切断する。次に、ノズル孔の内周面Ｎｓについて、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠し、孔軸が延びる方向に沿って算術平均粗さＲａの測定を行う。

なお、算術平均粗さＲａの測定には、サーフコーダ（株式会社小坂研究所製、製品名：ＥＴ４０００）を使用し、測定距離は１ｍｍとする。また、算術平均粗さＲａの測定は、相互に位置が異なる６箇所に対して実施する。

次に、６箇所のそれぞれで測定された算術平均粗さＲａの平均を算出することで、内周面Ｎｓの算術平均粗さＲａの平均値とする。算術平均粗さＲａを測定したサンプル以外のノズルＮについては、サンプルにおける算術平均粗さＲａの平均値と同じ平均値を有するとみなす。

本実施形態のブッシング１１は、ベースプレート１１ｂの底面１１ｂ１に設けられる冷却用部材１５をさらに備えている。冷却用部材１５は、ノズルＮから引き出された溶融ガラスＭＧを冷却する。冷却用部材１５としては、例えば、冷却用フィン、内部に冷却媒体を流通する流路を有する冷却用パイプ等が挙げられる。

冷却用部材１５は、長手方向を有し、第１のノズル列Ｒ１と第２のノズル列Ｒ２とに沿って延びるように配置されている。冷却用部材１５は、所定の間隔で配置される複数から構成されている。本実施形態のブッシング１１では、隣り合う冷却用部材１５の間に第１のノズル列Ｒ１と第２のノズル列Ｒ２とからなる２列のノズル列が配置されているが、隣り合う冷却用部材１５の間に３列以上のノズル列が配置されていてもよい。

ブッシング本体１１ａ、ベースプレート１１ｂ、ノズルＮ、及び冷却用部材１５の材料としては、例えば、貴金属又は貴金属合金が挙げられる。貴金属は、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、又はオスミウムである。ブッシング本体１１ａ、ベースプレート１１ｂ、ノズルＮ、及び冷却用部材１５の材料は、耐久性を高めるという観点から、白金、又は白金合金であることが好ましい。白金合金としては、例えば、白金ロジウム合金が挙げられる。

次に、ガラス繊維の製造方法について説明する。
ガラス繊維の製造方法では、上述したブッシング１１に溶融ガラスＭＧを供給し、ブッシング１１から複数のガラスフィラメントＧＦを引き出した後、複数のガラスフィラメントＧＦを集束することで、ガラスストランドＧＳを製造する。

ガラスフィラメントＧＦを成形する成形温度における溶融ガラスＭＧの粘度は、１０^２．０～１０^３．５ｄＰａ・ｓの範囲内であることが好ましく、より好ましくは、１０^２．５～１０^３．３ｄＰａ・ｓの範囲内である。ここで、この溶融ガラスＭＧの粘度は、ノズルＮに流入する位置における溶融ガラスの粘度をいう。

ガラス繊維の形態としては、例えば、ガラスストランドＧＳを巻回したケーキＣＡが挙げられる。ガラスストランドＧＳは、例えば、所定長さにカットされたチョップドストランド、ミルドファイバ、ロービング、ヤーン、マット、クロス、テープ、又は組布等として利用することができる。ガラス繊維の用途としては、例えば、車両用途、電子材料用途、建材用途、土木用途、航空機関連用途、造船用途、物流用途、産業機械用途、及び日用品用途が挙げられる。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）ノズルＮから流出する溶融ガラスＭＧの流出速度がより速く、またノズルＮの周囲のスペースがより狭いほど、ノズルＮから流出した溶融ガラスＭＧが、隣り合うノズルＮの間等に付着し易くなる。ここで、本実施形態のブッシング１１は、上記式（１）～（６）を満たす。すなわち、本実施形態のブッシング１１では、Ｙがｙ１以上であるため、ノズルＮから流出する溶融ガラスＭＧの流出速度に対応してノズルＮの周囲のスペースを好適に確保することができる。これにより、ノズルＮから流出した溶融ガラスＭＧが、隣り合うノズルＮの間等に付着することを抑えることができる。また、本実施形態のブッシング１１では、Ｙがｙ２以下であるため、ノズルＮから流出する溶融ガラスＭＧの流出速度に対してノズルＮの周囲のスペースが過剰に広くなり、ブッシング１１の製造コストが高くなることを抑えることができる。従って、小型化したベースプレート１１ｂに設けられたノズルＮから溶融ガラスＭＧを安定して引き出すことが可能となる。これにより、例えば、ガラスフィラメントＧＦの切れの発生を抑えることができる。

（２）ブッシング１１は、上記式（７）をさらに満たすことが好ましい。この場合、ノズルＮから溶融ガラスＭＧをより安定して引き出すことができる。
（３）ブッシング１１において、第１ノズルＮ１及び第２ノズルＮ２のノズル孔の内周面Ｎｓにおける算術平均粗さＲａの平均値は、２μｍ以下であることが好ましい。この場合、ノズルＮから流出する溶融ガラスＭＧの流出速度をより均一化することができる。これにより、ノズルＮから流出した溶融ガラスＭＧが、隣り合うノズルＮの間等に付着することをより抑えることができる。従って、小型化したベースプレート１１ｂに設けられたノズルＮから溶融ガラスＭＧをより安定して引き出すことが可能となる。

（変更例）
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・ブッシング１１の冷却用部材１５を省略することもできる。
・ブッシング１１において、複数の第１ノズルＮ１及び複数の第２ノズルＮ２の各ノズルＮにおけるノズル孔の内径は、互いに同じであってもよいし、異なってもよい。各ノズルＮにおけるノズル孔の内径が互いに異なる場合、各ノズル孔の内径の平均値を上記式（４）中のノズル孔の内径Ｄ１［ｍｍ］とすることができる。

・ブッシング１１において、式（１）におけるＹがｙ２以下の場合、Ｙは、さらに下記式（８）に示すｙ２ａ以下であってもよいし、下記式（９）に示すｙ２ｂ以下であってもよい。

ｙ２ａ＝４／３×Ｘ＋７・・・（８）
ｙ２ｂ＝４／３×Ｘ＋５・・・（９）
・ブッシング１１において、複数の第１ノズルＮ１及び複数の第２ノズルＮ２の各ノズルＮの流路長さは、互いに同じであってもよいし、異なってもよい。各ノズルＮの流路長さが互いに異なる場合、各ノズルＮの流路長さの平均値を上記式（４）中のノズルの流路長さＬｔ［ｍｍ］とすることができる。

・ブッシング１１において、複数の第１ノズルＮ１及び複数の第２ノズルＮ２の各ノズルＮにおけるノズル孔の断面積は、互いに同じであってもよいし、異なってもよい。各ノズルＮにおけるノズル孔の断面積が互いに異なる場合、各ノズル孔の断面積の平均値を上記式（５）中のノズル孔の断面積Ａ１［ｍｍ^２］とすることができる。

・ブッシング１１において、複数の第１ノズルＮ１及び複数の第２ノズルＮ２の各ノズルＮにおけるノズル壁の断面積は、互いに同じであってもよいし、異なってもよい。各ノズルＮにおけるノズル壁の断面積が互いに異なる場合、各ノズル壁の断面積の平均値を上記式（５）中のノズル壁の断面積Ａ２［ｍｍ^２］とすることができる。

・第１ノズルＮ１の中央同士の間隔寸法は、互いに同じであってもよいし、異なってもよい。第１ノズルＮ１の中央同士の間隔寸法が互いに異なる場合、第１ノズルＮ１の中央同士の間隔寸法の平均値と、第２ノズルＮ２の中央同士の間隔寸法とから算出される平均値を上記式（６）中の列内の間隔寸法Ｌ１［ｍｍ］とすることができる。

・第２ノズルＮ２の中央同士の間隔寸法は、互いに同じであってもよいし、異なってもよい。第２ノズルＮ２の中央同士の間隔寸法が互いに異なる場合、第２ノズルＮ２の中央同士の間隔寸法の平均値と、第１ノズルＮ１の中央同士の間隔寸法とから算出される平均値を上記式（６）中の列内の間隔寸法Ｌ１［ｍｍ］とすることができる。

・第１ノズルＮ１の中央同士の間隔寸法の平均値と、第２ノズルＮ２の中央同士の間隔寸法の平均値とは、互いに同じであってもよいし、異なってもよい。第１ノズルＮ１の中央同士の間隔寸法の平均値と、第２ノズルＮ２の中央同士の間隔寸法の平均値とが互いに異なる場合、第１ノズルＮ１の中央同士の間隔寸法と第２ノズルＮ２の中央同士の間隔寸法とから算出される平均値を上記式（６）中の列内の間隔寸法Ｌ１［ｍｍ］とすることができる。

・上記実施形態のブッシング１１では、ブッシング１１の底面視で、第１ノズルＮ１及び第２ノズルＮ２の配列方向に対して直交する直線上に第１ノズルＮ１の中央と第２ノズルＮ２の中央が位置するように、第１ノズルＮ１と第２ノズルＮ２を配置している。このような配置に限定されず、ブッシング１１の底面視で、第１ノズルＮ１の中央と第２ノズルＮ２の中央のいずれか一方が、第１ノズルＮ１及び第２ノズルＮ２の配列方向に対して直交する直線上からずれた位置となるように、第１ノズルＮ１と第２ノズルＮ２を配置してもよい。

・上記実施形態のブッシング１１の第１のノズル列Ｒ１では、ブッシング１１の底面視で、各第１ノズルＮ１の中心が１本の直線上に位置するように各第１ノズルＮ１が配置されている。このような配置に限定されず、第１のノズル列Ｒ１において、全ての第１ノズルＮ１の中心が１本の直線上に位置させることができない場合、直線と各第１ノズルＮ１の中心との距離の和が最小となるように直線を設定すればよい。

・上記実施形態のブッシング１１の第２のノズル列Ｒ２では、ブッシング１１の底面視で、各第２ノズルＮ２の中心が１本の直線上に位置するように各第２ノズルＮ２が配置されている。このような配置に限定されず、第２のノズル列Ｒ２において、全ての第２ノズルＮ２の中心が１本の直線上に位置させることができない場合、直線と各第２ノズルＮ２の中心との距離の和が最小となるように直線を設定すればよい。

・上記実施形態のブッシング１１では、第１のノズル列Ｒ１の列幅方向における中央を通る直線と、第２のノズル列Ｒ２の列幅方向における中央を通る直線とが平行であるが、平行でなくてもよい。但し、ブッシング１１では、第１のノズル列Ｒ１の列幅方向における中央を通る直線と、第２のノズル列Ｒ２の列幅方向における中央を通る直線は交差しないようにする必要がある。この場合、第１のノズル列Ｒ１の列幅方向における中央を通る線と第２のノズル列Ｒ２の列幅方向における中央を通る線との間隔寸法の平均値を列間の間隔寸法Ｌ２［ｍｍ］とする。

次に、実施例及び比較例について説明する。
（実施例１～５０）
実施例１～５０では、表１及び表２に示すＸの値及びＹの値を有するブッシングを用いてガラス繊維を製造した。ブッシングのノズル数は、１００個であり、ノズル孔の内周面における算術平均粗さＲａの平均値は、１．５μｍである。ガラスフィラメントを成形する成形温度における溶融ガラスの粘度は、１０^３．０ｄＰａ・ｓであり、ガラスフィラメントを成形する速度は、８００［ｍ／分］以上、３０００［ｍ／分］以下の範囲内である。

（比較例１～１６）
比較例１～１６では、表３に示すＸの値及びＹの値を有するブッシングを用いた以外は、実施例１～５０と同様にガラス繊維を製造した。

（ガラス繊維の生産性）
実施例１～１７のブッシング及び比較例１～１６のブッシングを用いて、ガラスストランドを３０日間連続で製造した。３０日間のガラス繊維の製造について、以下の評価基準によりガラス繊維の生産性を評価した。その評価結果を表１～表３に示す。

ガラスフィラメントが切れた平均回数が１０回／日以下の場合：（Ａ）生産性が高い。
ガラスフィラメントが切れた平均回数が１０回／日を超え、３０回／日以下の場合：（Ｂ）生産性がやや低い。

ガラスフィラメントが切れた平均回数が３０回／日を超えた場合：（Ｃ）生産性が低い。
（材料使用量の削減効果）
各例のブッシングについて、式（１）で示されるＹがｙ２以下であるものをベースプレートの材料使用量の削減効果がある（○）と評価し、式（１）で示されるＹがｙ２を超えるものをベースプレートの材料使用量の削減効果がない（×）と評価した。その判定結果を表１～表３に示す。

図４は、表１～表３中の各例のブッシングにおけるＸの値とＹの値をプロットしたグラフを示している。このグラフ中では、実施例１～５０のブッシングについては、“○”で示し、比較例１～１６のブッシングについては、“△”で示している。また、このグラフ中には、上記式（２）の直線を実線で示し、上記式（３）の直線を破線で示している。このグラフから、実施例１～５０のブッシングは、上記式（１）で表される範囲内となる構成を有することが分かる。一方、比較例１～１６のブッシングは、上記式（１）で表される範囲外となる構成を有していることが分かる。

実施例１～５０のブッシングでは、ガラス繊維の生産性が高い評価結果が得られた。一方、比較例２，３，６，８，１０，１２，１３，１５のブッシングでは、ガラス繊維の生産性が低い評価結果が得られた。なお、比較例１，４，５，７，９，１１，１４，１６のブッシングについては、ノズルから流出する溶融ガラスの流出速度に対してノズルの周囲のスペースが過剰に広くなるため、ベースプレートの材料使用量を好適に削減することができない。

１１…ブッシング
１１ｂ…ベースプレート
１１ｂ１…底面
Ａ１…ノズル孔の断面積
Ａ２…ノズル壁の断面積
Ａ３…ノズルの配置面積
ＣＡ…ケーキ
Ｄ１…ノズル孔の内径
ＧＦ…ガラスフィラメント
ＧＳ…ガラスストランド
Ｌｔ…ノズルの流路長さ
Ｌ１…列内の間隔寸法
Ｌ２…列間の間隔寸法
ＭＧ…溶融ガラス
Ｎ…ノズル
Ｎ１…第１ノズル
Ｎ２…第２ノズル
Ｎｓ…内周面
Ｒ１…第１のノズル列
Ｒ２…第２のノズル列

Claims (4)

1. ベースプレートと前記ベースプレートの底面に設けられるノズル群とを有し、ガラス繊維を製造する用途に用いられるブッシングであって、
   前記ノズル群は、複数の第１ノズルが配列されてなる第１のノズル列と、
   複数の第２ノズルが配列されてなり、前記第１のノズル列と隣り合って配置される第２のノズル列と、を含み、
   前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、それぞれノズル孔の内径Ｄ１［ｍｍ］、ノズルの流路長さＬｔ［ｍｍ］、ノズル孔の断面積Ａ１［ｍｍ^２］、及びノズル壁の断面積Ａ２［ｍｍ^２］の構成を有し、
   前記第１のノズル列内で隣り合う第１ノズルの中央同士の間隔寸法と、前記第２のノズル列内で隣り合う第２ノズルの中央同士の間隔寸法とを列内の間隔寸法Ｌ１［ｍｍ］とし、
   前記第１のノズル列の列幅方向における中央と前記第２のノズル列の列幅方向における中央との間隔寸法を列間の間隔寸法Ｌ２［ｍｍ］とした場合、
   下記式（１）～（６）：
   ｙ１≦Ｙ≦ｙ２・・・（１）
   ｙ１＝４／３×Ｘ＋３・・・（２）
   ｙ２＝４／３×Ｘ＋８・・・（３）
   Ｘ＝Ｄ１^４／Ｌｔ・・・（４）
   Ｙ＝Ａ３－（Ａ１＋Ａ２）・・・（５）
   Ａ３＝Ｌ１×Ｌ２・・・（６）
   を満たす、ブッシング。
2. 下記式（７）：
   ０．２≦Ｘ≦３．０・・・（７）
   をさらに満たす、請求項１に記載のブッシング。
3. 前記第１ノズル及び前記第２ノズルのノズル孔の内周面における算術平均粗さＲａの平均値は、２μｍ以下である、請求項１又は請求項２に記載のブッシング。
4. ブッシングに溶融ガラスを供給し、前記ブッシングから複数のガラスフィラメントを引き出した後、前記複数のガラスフィラメントを集束することで、ガラス繊維を製造するガラス繊維の製造方法であって、
   前記ブッシングは、ベースプレートと前記ベースプレートの底面に設けられるノズル群とを有し、
   前記ノズル群は、複数の第１ノズルが配列されてなる第１のノズル列と、
   複数の第２ノズルが配列されてなり、前記第１のノズル列と隣り合って配置される第２のノズル列と、を含み、
   前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、それぞれノズル孔の内径Ｄ１［ｍｍ］、ノズルの流路長さＬｔ［ｍｍ］、ノズル孔の断面積Ａ１［ｍｍ^２］、及びノズル壁の断面積Ａ２［ｍｍ^２］の構成を有し、
   前記第１のノズル列内で隣り合う第１ノズルの中央同士の間隔寸法と、前記第２のノズル列内で隣り合う第２ノズルの中央同士の間隔寸法とを列内の間隔寸法Ｌ１［ｍｍ］とし、
   前記第１のノズル列の列幅方向における中央と前記第２のノズル列の列幅方向における中央との間隔寸法を列間の間隔寸法Ｌ２［ｍｍ］とした場合、
   下記式（１）～（６）：
   ｙ１≦Ｙ≦ｙ２・・・（１）
   ｙ１＝４／３×Ｘ＋３・・・（２）
   ｙ２＝４／３×Ｘ＋８・・・（３）
   Ｘ＝Ｄ１^４／Ｌｔ・・・（４）
   Ｙ＝Ａ３－（Ａ１＋Ａ２）・・・（５）
   Ａ３＝Ｌ１×Ｌ２・・・（６）
   を満たす、ガラス繊維の製造方法。