JP2000211940A - 長い微小直径ガラス繊維の製造方法並びにそのガラス繊維を使用して製造した製品 - Google Patents

長い微小直径ガラス繊維の製造方法並びにそのガラス繊維を使用して製造した製品

Info

Publication number
JP2000211940A
JP2000211940A JP11354165A JP35416599A JP2000211940A JP 2000211940 A JP2000211940 A JP 2000211940A JP 11354165 A JP11354165 A JP 11354165A JP 35416599 A JP35416599 A JP 35416599A JP 2000211940 A JP2000211940 A JP 2000211940A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
molten glass
fibers
diameter
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11354165A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael J Cusick
ジョン カシック マイケル
Kenneth Andrew Clocksin
アンドリュー クロックシン ケニス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johns Manville
Original Assignee
Johns Manville International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johns Manville International Inc filed Critical Johns Manville International Inc
Publication of JP2000211940A publication Critical patent/JP2000211940A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
    • C03B37/045—Construction of the spinner cups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
    • C03B37/048—Means for attenuating the spun fibres, e.g. blowers for spinner cups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/03—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments at random
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2213/00—Glass fibres or filaments
    • C03C2213/02—Biodegradable glass fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的粘性のガラスを回転繊維化法で比較的
高速の回転盤速度で、比較的大きい直径の孔を通じて繊
維化し、生物学的液体中で迅速に可溶性化される長い微
小直径ガラス繊維を製造する方法を提供する。 【構成】 この長い微小直径ガラス繊維を製造する方法
は、繊維化回転盤の周壁の外面の速度と繊維化オリフィ
スを通過するガラスの速度との比（回転盤／ガラス速度
比）を特定範囲に保持すること；空気リングを出る空気
の速度と繊維化オリフィスを通過するガラスの速度との
比（空気リング／ガラス速度比）を特定範囲に保持する
こと；および高温アテニュエーション燃焼ガスの形成に
消費される燃料のＢＴＵ含量と繊維化される溶融ガラス
０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）のＢＴＵ含量との
比（アテニュエーション燃焼ガス／ガラス熱含量比）を
特定の範囲に保持することを含む。これらのガラス繊維
からは各種用途のため、たとえば非限定的に、電池セパ
レータ、ASHRAE紙、HEPA濾紙、ULPA濾紙などのためのエ
アーレイドおよびウエットレイド繊維マットがつくられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】本発明は、長い微小直径ガラス繊維を形
成するため、比較的粘性のガラスを回転繊維化法により
比較的高い回転盤速度で、かつ、比較的大きい直径の孔
を通して繊維化するガラス繊維の製造方法に関する。こ
れらのガラス繊維からは、各種の用途のためのエアーレ
イド（air-laid) またはウエット−レイド(wet-laid)マ
ットが製造される。このような繊維マットの用途を非限
定的に例示すれば、電池用隔離板すなわち電池セパレー
タ、ASHRAE紙、HEPA濾紙やULPA濾紙などのフィルター材
料である。
【０００２】電池セパレータ、ASHRAE紙、およびHEPA濾
紙やULPA濾紙のごとき濾紙は一般にガラス繊維からつく
られる。これらの製品をつくるために使用されるガラス
繊維は、通常、回転繊維化法すなわち加熱空気と高温燃
焼ガスとのカーテンの中で繊維を細く長くする（以下、
アテニュエーション＝attenuation ともいう）方法、あ
るいは、火炎アテニュエーション法、たとえば非限定的
に、ポットおよびマーブル火炎アテニュエーション法の
ごときバーナーの炎の中で高い温度で繊維をアテニュエ
ーションする方法によってつくられる。
【０００３】典型的な回転繊維化法においては、１つま
たは２つ以上の回転繊維化装置が捕集チャンバーの上部
内に配置される。各回転繊維化装置は高速回転する繊維
化盤を有する。この高速回転盤は、その環状外周側壁内
に多数の小口径オリフィスを有しており、溶融ガラス流
がこの高速回転盤の中に導入される。オリフィスの個数
と直径はさまざまである。たとえば、環状外周側壁は典
型的には、直径が約０．２５４mm（０．０１０インチの
換算値）から約０．６３５mm（０．０２５インチの換算
値）までの範囲のオリフィスを数百乃至数万個有してい
る。回転盤側壁内のオリフィスからほぼ水平方向に出る
一次ガラス繊維は、回転盤の周囲の高速加熱空気と燃焼
ガスとの全体的に下方を向いて流れる高温環状カーテン
の中に導入される。この環状カーテンは、バーナーから
の燃焼ガスと空気リングから吐出される高速空気流とに
よって形成される高温ガスの環状カーテンである。加熱
空気と燃焼ガスからなるこの高温高速のガスカーテン
は、オリフィスから出た一次繊維を細く延伸して、一次
繊維から直径のより小さいステープル（Staple）ファイ
バー（典型的には平均直径が２．８ミクロンかそれ以上
である単峰形繊維分布を有するガラス繊維）を形成す
る。これらの繊維は、通常捕集チャンバーを通り、その
捕集チャンバーの下部に配置された移動式多孔性捕集チ
ェーンコンベヤーの上に集められる。
【０００４】ポットおよびマーブル法またはそれに類似
する方法のごとき典型的火炎アテニュエーション法にお
いては、溶融ガラスを入れたポットまたは溶融器の底に
配設された多数のオリフィスから、そのポットまたは溶
融器の下に配置された引出しローラによって連続一次フ
ィラメントが引き出される。これらの連続一次フィラメ
ントは、次にフィラメントガイドを通り、バーナーの高
速火炎内にほぼ直角に導入される。ここで、連続一次フ
ィラメントは、細く延伸されて極めて小さい直径を有す
る長いステープルガラス繊維にされる。このあと、繊維
は火炎からの高速燃焼ガスによって成形チューブを通じ
て運ばれ、成形チューブの反対側端部に配置された傾斜
された多孔性捕集移動チェーンコンベヤーの上に置かれ
る。
【０００５】上記の２つの繊維化法、すなわち回転式高
温空気−燃焼ガスアテニュエーション法と火炎アテニュ
エーション法とは、いずれも前記した繊維長範囲の繊維
を製造することができ、その繊維直径分布は、グラフに
描くと、ほぼ鐘形の曲線となる。得られる繊維の直径分
布は単峰形の繊維直径分布である。
【０００６】上記した回転繊維化法は火炎アテニュエー
ション法よりもかなり安価に繊維を製造できる。しかし
ながら、従来、この回転繊維化法によって製造される繊
維（２．８ミクロン以下の平均直径をもつ単峰形繊維直
径分布を有するもの）は、より短くなる傾向にあり、従
来技術の回転繊維化法を使用して製造するのがますます
難しくなってきた。そして従来技術の回転繊維化法で製
造された繊維は、たとえば、繊維長が比較的短い、欠陥
繊維の含有率が高い、引張強度が不良であるなどの理由
のために多くの用途で受け入れられなくなってきてい
る。すなわち、長い極細繊維（平均直径が２．８ミクロ
ンまたはそれ以下、より特定的には２．５ミクロンまた
はそれ以下の単峰形繊維直径分布を有する繊維）を必要
とする製品の場合には、ポットおよびマーブル火炎アテ
ニュエーションプロセスまたは類似の火炎アテニュエー
ションプロセスによって製造されたより高価な繊維が排
他的に使用されるか、あるいは製品の用途が許容する場
合、回転繊維化プロセスによってつくられたより直径の
大きい繊維と組み合わせて使用されるようになってきて
いる。このような長い極細繊維を必要とする製品を非限
定的に例示すれば、電池セパレーター材料（これは約
１．４ミクロンの平均直径を有する繊維を必要とす
る）、ASHRAE紙、HEPA濾紙およびULPA濾紙などである。
たとえば、電池セパレーター材料は、最近では二峰形繊
維直径分布を有し、平均直径が約１．４ミクロンである
繊維混合物から形成されている。製品コストを下げなが
ら、このような製品のために必要な性能特性を与える試
みの１つでは、このような混合物に所望される平均繊維
直径（たとえば、約１．４ミクロン）が、図４に図式的
に示されているように、平均直径が約０．７ミクロンの
単峰形繊維直径分布を有する火炎アテニュエーション繊
維と平均直径が約２．８ミクロンの別の単峰形繊維直径
分布を有する回転繊維とを混合することによって得られ
ている。すなわち、このような製品材料としての代表的
繊維混合物は、平均直径が約０．７ミクロンの繊維約４
０重量％と平均直径が約２．８ミクロンの繊維約６０重
量％とからなる二峰形の繊維分布を有し、両者の組み合
わせで、全体として、平均繊維直径が約１．４ミクロン
の製品を与えている。
【０００７】すなわち、エアーレイドおよびウエット−
レイド製品、たとえば非限定的に、電池セパレーター、
ASHRAE紙、HEPA濾紙およびULPA濾紙などを製造するため
に、これらの用途のために要求される物性を有する、回
転繊維化法によってつくられた長い微小直径ガラス繊維
（平均直径が２．８ミクロン以下、好ましくは約２．５
ミクロン以下、より好ましくは約２．０ミクロン以下、
最も好ましくは約１．４ミクロン以下である単峰形繊維
直径分布を有する繊維）に対しては需要が存在するので
ある。さらに、上記したようなエアーレイドおよびウエ
ット−レイド製品であって、現在市場に出回っている製
品よりも安価なものに対しては市場における需要が存在
している。
【０００８】ガラス繊維製品の製造および／またはその
後の加工工程および取扱いの段階において、製品を形成
するガラス繊維の一部分はしばしば体内に吸い込まれる
ような長さに切断または破断される。体内からそのよう
な繊維を取り除くことは非実用的または実施不可能であ
るから、高度のバイオ溶解性を有する、すなわち、生物
学的液体内で迅速に可溶化されるガラス組成物を創出す
ることが重要となっている。
【０００９】
【発明の要約】商業的に使用されている回転繊維化法に
よって、現在製造されているガラス繊維よりも微細なガ
ラス繊維を回転繊維化法で製造するためには、従来の知
識では、高温の流動性（比較的低粘度の）溶融ガラスを
比較的高い回転盤速度で、繊維化回転盤の小口径のオリ
フィス（繊維化回転盤で通常使用されているオリフィス
の直径範囲の最低値またはそれよりも小さい直径を有す
るオリフィス）を通して繊維を形成することが想定され
るであろう。しかしながら、その想定される方法によっ
て微細なガラス繊維を製造する試みは、欠陥繊維含有率
が高く、引張強度の不良な限界的品質の、短い微小直径
ガラス繊維の形成という結果に終わった。
【００１０】本発明の方法は、欠陥繊維の含有率が低
く、良好な引張強度を有する優れた品質の長い微小直径
ガラス繊維を製造するために上記とはきわめて異なるア
プローチを採用するものである。本発明の方法は比較的
粘性の溶融ガラスを高速度で、繊維化回転盤内の、製造
されるべき繊維の直径のわりには比較的大きい直径のオ
リフィスを通過させることによって、長い微小直径ガラ
ス繊維を形成するものである。本発明においては、単峰
形繊維直径分布を必要とする電池セパレータおよびその
他用途ための、平均直径が２．８μｍ（ミクロン）以
下、好ましくは約２．５ミクロン以下、より好ましくは
約２．０ミクロン以下、最も好ましくは約１．４ミクロ
ン以下である単峰形繊維直径分布を有する繊維を製造す
るために直径が約０．５８mm（０．０２３インチの換算
値）かそれ以上のオリフィスが使用される。繊維化回転
盤のこれらオリフィスから出る一次ガラス繊維は、さら
にその一次繊維に向けられた加熱空気と燃焼ガスとの高
温高速環状カーテンによって細くされて、長い微小直径
ガラス繊維にされる。本発明の方法は、さらに、繊維化
回転盤の周壁の外側面の速度と繊維化オリフィスを通過
するガラスの速度との比（盤／ガラス速度比）を特定範
囲に保持すること；回転繊維化盤を取り巻く環状空気リ
ングから出る空気の速度と繊維化オリフィスを通過する
ガラスの速度との比（空気リング／ガラス速度比）を特
定範囲に保持すること；および繊維化されるべきガラス
０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）あたり高温アテニ
ュエーション燃焼ガスを生成するために消費される燃料
のＢＴＵ（英熱量）含量と、繊維化される溶融ガラス
０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）のＢＴＵ含量との
比（アテニュエーション燃焼ガス／ガラスの熱含量比）
を特定範囲に保持することを包含する。これら盤／ガラ
ス速度比、空気リング／ガラス速度比およびアテニュエ
ーション燃焼ガス／ガラスの熱含量比を変えることによ
って、本発明の方法によって製造される長い極細繊維の
直径は、比較的長い繊維長を維持しながら制御すること
ができる。
【００１１】本発明の好ましい実施例においては、ガラ
ス繊維は、１５０ng/cm2/ hrより大きい、より好ましく
は３００ng/cm2/ hr以上、最も好ましくは４００ng/cm2
/ hr以上の生物分解速度を有するガラス組成物から製造
される。これによって、それら繊維が人に吸い込まれた
場合でも、繊維はその人の生物学的液体内で迅速に可溶
化されることになる。
【００１２】本発明の方法によって製造された長い微小
直径ガラス繊維は、単峰形の繊維径分布を有しており、
それら長い微小直径ガラス繊維の平均直径は、一般に
２．８ミクロン以下であり、たとえば、電池セパレータ
等に使用する場合は１．４ミクロン以下である。本発明
の方法は、２．８ミクロンより大きい平均直径を有する
単峰形繊維径分布を示す繊維を製造するために使用する
こともできる。しかし、本発明の方法は、特に平均直径
が２．８ミクロン以下、好ましくは約２．５ミクロン以
下、より好ましくは約２．０ミクロン以下、最も好まし
くは約１．４ミクロン以下である単峰形繊維直径分布を
有する長い微小直径ガラス繊維を製造するために有用で
ある。このような単峰形な微細繊維直径分布は電池セパ
レーター等で要求されるものであり、したがって、本発
明の方法は、その用途のためにはこれまで回転繊維化法
によって製造された繊維が不適当であったような用途に
も使用することが可能である。この単峰形繊維直径分布
を有する長い微小直径ガラス繊維から製造されるエアー
レイドおよびウエット−レイド製品、たとえば非限定的
に、電池セパレーター、ASHRAE紙、HEPA濾紙およびULPA
濾紙などの製品は、繊維混合物から製造された製品（図
４に示したような二峰形繊維直径分布を有する製品）と
は異なる、向上された物理的特性を示すことができる。
【００１３】単峰形繊維直径分布を有する本発明の長い
微小直径ガラス繊維から製造される電池電池セパレータ
は、発明の背景の項で前記した電池セパレータのごとき
二峰形繊維直径分布を有する繊維を使用して製造された
電池セパレータと比較すると、向上された圧縮からの回
復力を示した。二峰形繊維直径分布を有する繊維を使用
して製造された従来の電池セパレータを使用した場合に
電池が遭遇する大きな問題の１つは、充電、放電、再充
電のサイクルが何回も繰り返されると、それらサイクル
の間に電池セパレータが受ける繰り返し圧縮から電池セ
パレータが完全に回復できなくなり、このために電池が
早期に駄目になってしまうことである。セパレータが元
の状態に復帰しないと、セパレータと電極板との間にギ
ャップが生じ、少なくとも部分的に電池が早期欠陥を起
こしてしまう。単峰形の繊維直径分布を有する本発明の
長い微小直径ガラス繊維で製造された電池セパレータ
は、ある所定重量についてみるとより厚く、それら電池
セパレータは、二峰形繊維直径分布を有する繊維で製造
された電池セパレータの場合に起こる繊維の凝集や高密
度化がないので、二峰形繊維直径分布を有する繊維を使
用して製造された電池セパレータよりも優れた回復力を
示すことができると考えられている。また、二峰形繊維
直径分布を有する繊維で製造された電池セパレータにお
いては、繰り返される圧縮と膨張の間に、より微細な繊
維がより大きな直径の繊維の間の隙間に移動してしま
い、その結果、電池セパレータの厚さと弾性が減少して
しまうと考えられる。本発明の長い極細繊維でつくられ
た電池セパレータでは、その単峰形繊維直径分布の故
に、この現象は大幅に低減され、電池セパレータはその
厚さと弾性をより良く保持することができる。
【００１４】濾過材料についても、本発明の繊維でつく
られた濾過製品、たとえば、ASHRAEフィルターの単峰形
繊維直径分布がそれら製品に増強されたかさ高さを与え
る。濾過用製品のこの増強されたかさ高さは、そのフィ
ルターのゴミ保持性能を高め、ある所定の濾過効率に対
するフィルターの初期圧力降下を減少させる。
【００１５】
【好ましい実施例の説明】図１には、１つまたはそれ以
上の繊維化ユニット２０（図には１つだけ示されてい
る）と捕集チャンバー２２とを含む、本発明の方法によ
って長い微小直径ガラス繊維を製造するための回転式繊
維化装置の断面を図式的に示した正面図である。各繊維
化ユニットは下記の構成要素を包含している：繊維化回
転盤２４；その繊維化回転盤２４の内部へ導入される溶
融ガラス流２６；好ましくは、繊維化される溶融ガラス
３０の粘度の調節を助け、繊維化回転盤２４内部の溶融
ガラス３０の温度を調節し、保持するための内部バーナ
ー２８；燃焼ガスの環状カーテンを繊維化回転盤２４の
外周側面に沿ってまたは近接して下方に向ける環状アテ
ニュエーションバーナー３２；および繊維化回転盤２４
の側壁の外側で空気の環状カーテンを下方に向ける環状
空気リング３４。繊維化ユニットは捕集チャンバー２２
の上部分の中に収納されている。捕集チャンバー２２の
下部分の中には移動する一連の多孔性捕集チェーンコン
ベヤーベルト３６が配置されている。このコンベヤーベ
ルトの下側には負圧を発生するための従来型の吸引装置
または排気装置（図示なし）が設けられている。これに
よって、コンベヤーベルトの上側走行部分を通して空気
が吸引されると共に、ガラス繊維がコンベヤーベルト上
に積まれ、コンベヤーベルト上にガラス繊維が集められ
てランダムに配向されたガラス繊維のマットまたはブラ
ンケットが形成される。
【００１６】図１乃至３に見られるように、繊維化ユニ
ット２０の繊維化回転盤２４は、底円板４０、垂直にの
びる環状側壁４２および上部の内側に向いた環状補強フ
ランジ４４を有する。側壁４２は、通常数千または数万
の繊維化オリフィス４６を有している。繊維化オリフィ
ス４６は、典型的には直径が約０．５８４mm( ０．０２
３インチの換算値）またはそれ以上であり、環状列に配
列され、または別の幾何学パターンに配列されて側壁を
貫通している。繊維化回転盤２４は、通常１分間当り２
０００回転を優に超える速度で高速回転する（繊維化オ
リフィス４６を通る溶融ガラス３０の速度に対する側壁
４２の外面の所望表面速度を得るために必要な１分間当
りの回転数は、繊維化回転盤の直径により変わる）。こ
の高速回転する繊維化盤２４によって発生される遠心力
のために、溶融ガラス流２６から繊維化回転盤２４の中
に導入された溶融ガラス３０は、底円板４０を横切り、
側壁４２の内面を上に昇るように流れ、そこで側壁内の
オリフィス４６を通って外に出て、一次繊維４８を形成
する。図示したように、繊維化ユニット２０は、好まし
くは、繊維化回転盤２４内部の溶融ガラス３０の温度を
調節、保持するための内部のバーナー２８を具備してお
り、これによってオリフィス４６を通って繊維化される
溶融ガラスの粘度がより正確に制御される。
【００１７】図１に示したように、繊維化ユニット２０
の外部アテニュエーションバーナー３２は燃焼室５０を
有しており、ここでバーナー３２に導入された燃料（た
とえば天然ガス）と空気との混合物が燃焼される。高温
燃焼ガスは、外部アテニュエーションバーナー３２から
環状に配置された出口５２を通って排出され、高速高温
燃焼ガスの下向きカーテンを形成する。
【００１８】環状空気リング３４は、繊維化回転盤２４
の側壁４２の外面に近接する外側に高速空気の環状カー
テンを下方に向ける。環状空気リング３４の内側の環状
出口スロット５４から出る空気流は、外側アテニュエー
ションバーナー３２の下側面と空気リング３４の上側面
との間の環状隙間５６を通して空気を吸い込み、すなわ
ち、吸引し、そして外部アテニュエーションバーナー３
２から出る高温燃焼ガスと共に加熱空気と燃焼ガスとの
高温高速カーテンを形成する。このカーテンは繊維化回
転盤２４の外側壁に沿って、その側壁に近接して下方に
流れる。高温高速の加熱空気と燃焼ガスとからなるこの
カーテンは、オリフィス４６から出てくる一次繊維４８
と、その一次繊維の長軸に対して鋭角（通常約９０度の
角度）で交差し、そして一次繊維をその最終直径と長さ
まで細く延伸（アテニュエーション）し、このアテニュ
エーションされた繊維を下方の捕集コンベヤー３６方向
に向ける。好ましくは、外側アテニュエーションバーナ
ー３２の下側面と空気リング３４の上側面との間の環状
隙間５６の寸法は調節可能とし、この隙間５６を通って
繊維化回転盤２４の外側の狭い環状アテニュエーション
領域に流入する空気流を調節してアテニュエーション領
域での繊維アテニュエーションを最適化できるようにす
る。
【００１９】すなわち、本発明の方法においては、溶融
ガラス流２６が繊維化回転盤２４の内部に導入され、そ
の内部で溶融ガラスは、遠心力によって、底円板４０を
横切り、繊維化回転盤２４の環状周側壁４２に沿って上
方に流れる。好ましくは、底円板を横切り、繊維化回転
盤の環状周側壁４２を上方に流れる溶融ガラス３０の温
度は、繊維化回転盤２４内部の溶融ガラスの粘度の制御
を支援するためにバーナー２８によって加熱されて維持
または調節される。このあと、溶融ガラス３０は繊維化
オリフィス４６を通って流出して一次繊維を形成する。
これら一次繊維４８は、繊維化オリフィスからほぼ水平
方向に射出され、繊維化回転盤の側壁４２の外面に沿っ
てまたは外面に近接して下方に流れている加熱空気と燃
焼ガスとの高温高速の環状カーテンの中に導入される。
この加熱空気と燃焼ガスとの高温高速の環状カーテン
は、鋭角ですなわち９０°または約９０°の角度で一次
繊維に衝突して繊維をアテニュエーションし、長い極細
繊維にする。このアテニュエーションされた繊維は、捕
集コンベヤーの方に向けて送られ、そこで繊維が集めら
れてランダムに配向されたガラス繊維のマットまたはブ
ランケットが形成される。上記したように、本発明の方
法は、平均直径が２．８ミクロンまたはそれ以上の単峰
形繊維分布を有する繊維を形成するために使用すること
ができるが、他方、本発明の方法は、平均直径が２．８
ミクロン以下、好ましくは約２．５ミクロン以下、より
好ましくは約２．０ミクロン以下、最も好ましくは電池
セパレーター用の約１．４ミクロンである単峰形繊維直
径分布を有する電池セパレーター用の微小直径ガラス繊
維を製造できる。したがって、本発明の方法によって製
造された繊維は、これまで回転繊維化法によって製造さ
れた繊維が不適当であったような用途に使用することが
できる。
【００２０】本発明の方法は、繊維化される溶融ガラス
の粘度を特定範囲内に保持すること、および次の３つの
重要な比率を特定範囲内に保持することに依存するもの
である：回転盤／ガラス速度比；空気／ガラス速度比；
およびアテニュエーション燃焼ガス／ガラス熱含量比。
本方法に影響を及ぼすその他のパラメータは、回転盤内
のオリフィスの”有効開口面積”およびオリフィスを通
過するガラスの速度であり、これは回転盤の生産速度に
影響を及ぼす。このパラグラフで述べたすべてのプロセ
スパラメーターについて以下詳細に説明する。
【００２１】本発明の方法においては、長い微小直径ガ
ラス繊維は、繊維化されるべきガラスの粘性が高く、あ
る特定限度範囲にある時に最も容易に製造される。これ
はガラスの化学的性質および温度（温度の低いガラスほ
ど粘度が高い）によるものである。繊維化される溶融ガ
ラスの粘度は、約２５０乃至約２０００ポイズの範囲で
あるべきである。好ましくは、粘度は約８５０乃至約１
６５０ポイズ、そして最も好ましくは、約１１５０乃至
約１３５０ポイズの範囲であり、目標粘度はおよそ１２
５０ポイズである。
【００２２】本発明の方法においては、長い微小直径ガ
ラス繊維は、繊維化回転盤の周壁の外側面の速度と、回
転盤の繊維化オリフィスを通過するガラスの速度との比
（盤／ガラス速度比）を特定範囲に保持した場合に最も
容易に製造される。本発明の方法においては、その盤／
ガラス速度比は、約２００００対１乃至約４００００対
１の範囲であるべきであり、好ましくは約２５０００対
１乃至３５０００対１、そして最も好ましくは約２８０
００対１乃至３２０００対１であり、目標比率は約３０
０００対１である。
【００２３】本発明の方法においては、長い微小直径ガ
ラス繊維は、空気リングから出る空気の速度と、繊維化
オリフィスを通過するガラスの速度との比（空気リング
／ガラス速度比）を特定範囲に保持した場合に最も容易
に製造される。本発明の方法においては、その空気リン
グ／ガラス速度比は、約４０００００対１乃至約１２０
００００対１の範囲であるべきであり、好ましくは約６
０００００対１乃至約１００００００対１、そして最も
好ましくは約７５００００対１乃至８５００００対１で
あり、目標比率は約８０００００対１である。
【００２４】本発明の方法においては、長い微小直径ガ
ラス繊維は、繊維化されるべきガラス０．４５４ｋｇ
（１ポンドの換算値）あたり高温アテニュエーション燃
焼ガスを生成するために消費される燃料のＢＴＵ（英熱
量）含量とオリフィス４６を通過する繊維化される溶融
ガラス０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）のＢＴＵ含
量との比（アテニュエーション燃焼ガス／ガラスの熱含
量比）を特定範囲に保持した場合に最も容易に製造する
ことができる。本発明の方法においては、このアテニュ
エーション燃焼ガス／ガラス熱含量比は、約１０対１乃
至約３０対１の範囲であるべきであり、好ましくは約１
４対１乃至約２５対１、最も好ましくは約２１対１乃至
約２３対１であり、目標比率は約２２対１である。これ
ら盤／ガラス速度比、空気リング／ガラス速度比、アテ
ニュエーション燃焼ガス／ガラス熱含量比を変えること
によって、比較的長い繊維長を維持しながら本発明の方
法によって製造される長い極細繊維の直径を制御するこ
とができる。
【００２５】本発明の方法においては、オリフィス４６
を通過する溶融ガラスの速度を特定の低い速度範囲に維
持した場合に最も容易に長い微小直径ガラス繊維を製造
することができる。”回転盤の有効開口面積”という用
語は回転盤内のオリフィス４６の数に各オリフィスの面
積を掛けたものである。本発明の方法においては、オリ
フィス４６を通る溶融ガラスのその低い速度は、回転盤
の有効開口面積を約２０乃至約８０cm2 、好ましくは約
４０乃至約７０cm2 、より好ましくは約４５乃至約５５
cm2 そして最も好ましくは約５０cm2 とした場合に、生
産速度を許容されうる程度に保持しながら達成すること
ができる。本発明の方法においては、オリフィス４６を
通過する溶融ガラスの速度は、約３乃至約１５cm／分の
範囲であるべきである。好ましくは、約５乃至約１３cm
／分、より好ましくは約６乃至約１０cm／分、最も好ま
しくは約８cm／分である。
【００２６】前記したように、本発明の方法は平均直径
が２．８ミクロンまたはそれ以上の単峰形繊維直径分布
を有する長いガラス繊維を製造するために使用できる
が、本発明の方法は、主として、平均繊維直径が２．８
ミクロン以下である単峰形繊維直径分布を有する長い微
小直径ガラス繊維を製造することを意図したものであ
る。本発明の方法は、平均繊維直径が２．８ミクロン以
下、好ましくは約２．５ミクロン以下、より好ましくは
約２．０ミクロン以下、最も好ましくはたとえば非限定
的に電池セパレーターのごとき用途のための約１．４ミ
クロンの単峰形繊維直径分布を有する長い微小直径ガラ
ス繊維を製造するために特に好適である。図５は非限定
的例として電池セパレーターのごとき用途のために本発
明の方法で製造された繊維の繊維直径分布を概略的に示
すグラフである。図５の例では、繊維直径は低い約１．
１ミクロンから高い約１．７ミクロンまでの範囲に分布
しており、繊維の平均直径は約１．４ミクロンである。
平均直径が１．４ミクロンの単峰形繊維直径分布を有す
る本発明の方法によって製造される長い極細ステープル
ガラス繊維は、好ましくは、Bauer-McNett試験法で測定
して約１．０mmまたはそれ以上の平均長さを有するが、
約１．５mmまたはそれ以上の平均長さを有するのがより
好ましく、最も好ましくは約２．０mmまたはそれ以上で
ある。
【００２７】本発明の方法ならびに本発明の製品の繊維
においては、他のガラス組成物も使用しうるが、下記に
示すガラス組成物が本発明の方法にとって非常に良好で
あり好ましい。この好ましいガラス組成物は良好なバイ
オ溶解性、良好な耐酸性を有しており、電池セパレータ
などの用途に使用するための繊維を製造するために特に
適当である。このガラスの組成は以下のとおりである。
なお、数字はモルパーセントである。 Ｓi Ｏ2 ６６−６９．７ Ａl2Ｏ3 ０−２．２ ＲＯ ７−１８ Ｒ2 Ｏ ９−２０ Ｂ2 Ｏ3 ０−７．１
【００２８】ここで、Ｒ2 Ｏはアルカリ金属酸化物であ
り、ＲＯはアルカリ土類金属酸化物である。Ｒ2 ０は好
ましくはそのほとんどの実質的部分がＮa2Ｏであり、Ｒ
ＯはＭg Ｏおよび／またはＣa Ｏ，好ましくは両者であ
り、そのＭg Ｏ／Ｃa Ｏのモル比は１：３乃至３：１，
より好ましくは２：３乃至３：２である。ガラスの化学
的性質はそのガラス組成物が満足すべき３つの比、すな
わちＣ（酸）、Ｃ（バイオ）、Ｃ（湿）によって説明さ
れる。これら３つの比は組成により次のように定義され
る。なお、すべての量はモルパーセントである。 Ｃ（酸）＝［Ｓi Ｏ2]／（［Ａl2Ｏ3]＋［Ｂ2 Ｏ3]+[Ｒ
2 Ｏ］+[ＲＯ］） Ｃ（バイオ）＝（［Ｓi Ｏ2]+[Ａl2Ｏ3]）／（［Ｂ2 Ｏ
3]+[Ｒ2 Ｏ］+[ＲＯ]) Ｃ（湿）＝（［Ｓi Ｏ2]+[Ａl2Ｏ3]+［Ｂ2 Ｏ3]）／
([Ｒ2 Ｏ］+[ＲＯ])。
【００２９】これらの比のうち、Ｃ（酸）は酸性環境中
の化学的耐性に関係する比である。Ｃ（バイオ）はバイ
オ溶解性に最も密接に関係している比である。Ｃ（湿）
は湿環境中での諸特性の保持に関係のある比である。Ｃ
（酸）とＣ（湿）とはできるだけ大きいのが好ましく、
他方Ｃ（バイオ）はできるだけ小さくすべきである。Ｃ
（酸）が１．９５に等しいかまたはそれ以上、Ｃ（バイ
オ）が２．３０に等しいかまたはそれ以下、Ｃ（湿）が
２．４０に等しいかまたはそれ以上の場合、バイオ溶解
性の高いガラス繊維は、他の必要な物性たとえば薬品耐
性および耐湿性を保持していることが判っている。
【００３０】好ましくは、本発明の方法で使用されるバ
イオ溶解性ガラス繊維ならびに本発明の製品のガラス繊
維は下記の範囲に入る組成を有する（数字はモルパーセ
ント）： Ｓi Ｏ2 ６６−６９．０ Ａl2Ｏ3 ０−２．２ ＲＯ ７−１６ Ｒ2 Ｏ ９−１９ Ｂ2 Ｏ3 ０−７．１
【００３１】最も好ましくは、本発明の方法で使用され
るバイオ溶解性ガラス繊維ならびに本発明の製品のガラ
ス繊維は下記の範囲に入る組成を有する（数字はモルパ
ーセント）： Ｓi Ｏ2 ６６−６８．２５ Ａl2Ｏ3 ０−２．２ ＲＯ ７−１３ Ｒ2 Ｏ １１−１８ Ｂ2 Ｏ3 ０−７．１
【００３２】本発明の方法ならびに本発明の製品に使用
されるガラス繊維の性能特性に関しては、Ｃ（酸）が
２．００に等しいかまたはそれ以上；Ｃ（バイオ）が
２．２３に等しいかまたはそれ以下、より好ましくは
２．２０に等しいかまたはそれ以下；そしてＣ（湿）が
２．５０に等しいかまたはそれ以上、好ましくは、２．
６０に等しいかまたはそれ以上であるのが望ましい。前
述したように、Ｃ（酸）とＣ（湿）はできるだけ大きい
値であるのが最も望ましい。たとえば、Ｃ（湿）の数値
は３．００またはそれ以上であるのが特に好ましい。な
お、ここで留意すべきことは、より好ましいガラスが必
ずしもすべての”より好ましいＣ−比”を持つ必要がな
いという意味において、これら３つのＣ−比は互いに独
立的であるということである。
【００３３】繊維の耐酸性は電池工業での標準試験によ
って測定されうる。たとえば、典型的試験は、比重が
１．２６の硫酸５０mlの中に公称直径３ミクロンの繊維
５ｇを加えるものである。３時間還流後、酸相を濾過分
離し、溶解した金属または他の元素が分析される。
【００３４】繊維のバイオ溶解速度の評価のために使用
される方法は、Law 等により記載された方法(1990)に類
似するものである。この方法は実質的には、供試繊維
０．５ｇのアリクアント（aliquant）をGamble's液とし
て公知の合成生理学的液体または合成細胞外液体（ＳＥ
Ｆ＝synthetic extracellular fluid ）に入れて、３７
℃の温度かつ繊維表面積に対する流速の比が０．０２乃
至０．０４cm／hrとなるように調節された速度で、最高
１０００時間までの試験期間の間浸すものである。繊維
はプラスチック支持体メッシュに支持された０．２ミク
ロンのポリカーボネート濾材の間の薄い層に保持され、
この組立体全体が１つのポリカーボネートサンプルセル
の中に置かれ、液体はこのセルを通して浸透できる。液
体のpHはこのフロー系全体にわたって５％ＣＯ2 ／９５
％Ｎ2 の正圧を使用することを通じて７．４±０．１に
調整される。
【００３５】特定の時間間隔で採取された液体サンプル
を誘電結合形高周波プラズマ分光法（ＩＣＰ）を使用し
て元素分析にかけ、溶解したガラスの全量を計算する。
このデータから全体的な速度定数がそれぞれのタイプの
繊維について下記関係式から計算により求められる： ｋ＝｛ｄ0 （１−（Ｍ／Ｍ0)0.5 ｝／２ｔ 式中、ｋはＳＥＦ中の溶解速度定数、ｄ0 は初期繊維直
径、当該繊維を構成するガラスの初期密度、Ｍ0 は当該
繊維の初期質量、Ｍは当該繊維の最終質量、（Ｍ／Ｍ0
＝残留質量分）、ｔはデータを取得時までの時間であ
る。
【００３６】この関係式の導き方の詳細はLeinweber(19
82) およびPotterとMattson(1991)によって記載されて
いる。ｋの値はng/cm2/ hrで表され、１５０以上の数値
が好ましい。与えられた１つの試料セット内のいくつか
の繊維について同じ試験を反復実施した結果は、ｋ値が
１つの所与の組成物について３パーセント以内で一貫し
ていることを示した。
【００３７】上記に概略的に説明した評価法によって得
られるデータは選択された試料セット内で有効的に相関
させることができる。本発明の製品に使用されたガラス
繊維のｋ値を求めるために採用された溶解度データは、
一様な３．０ミクロンの繊維直径の実験用試料からのみ
得られたものであり、単位時間、単位液体容積あたりの
初期試料表面積および試料浸透性に関して同一条件の実
験からのみ得られた。繊維の長期溶解度を正確に示すデ
ータを得るため最高３０日間の複数の実験からデータが
得られた。それらの評価に基づくと、本発明の軽量ガラ
ス繊維絶縁体に使用されるガラス繊維の望ましいバイオ
溶解速度定数ｋ（ng/cm2/ hr) は、１５０ng/cm2/ hrま
たはそれ以上であり、好ましくは２００ng/cm2/ hrに等
しいかまたはそれ以上、より好ましくは３００ng/cm2/
hrに等しいかまたはそれ以上、最も好ましくは４００ng
/cm2/ hrに等しいかまたはそれ以上である。
【００３８】ガラス繊維の耐湿性を測定するためには、
応力腐食試験が採用される。この試験では、繊維は、調
節された湿度と温度の試験室内で繊維を曲げることによ
って応力が加えられる。この条件のもとでは耐湿性の大
きい繊維ほど破断するまでより長い時間がかかる。
【００３９】本発明の絶縁体製品に使用されるガラス繊
維の製造のために使用される好ましいガラス組成物に関
する”実質的に〜よりなる”という記載は、その組成物
に付加的成分が加えられうることを意味する。ただし、
その付加的成分が当該組成物の性質を実質的に変えない
ものであることが条件である。その組成物から製造され
る繊維のバイオ溶解速度を１５０ng/cm2/ hr以下に低下
させる物質は、その組成物を実質的に変える物質であ
る。ガラス組成物は、不可避的不純物を除き、鉄酸化
物、鉛酸化物、フッ素、リン酸塩（P2O5) 、ジルコニ
ア、および他の高価な酸化物を含有しないのが好まし
い。
【００４０】図６、７、８は弾力性のある電池セパレー
ター材料または他の用途に使用できる本発明の弾性繊維
マット１２０の３つの実施例を示す。図６の実施例は、
付加的一体性と引張強度を弾性繊維マットに与えるため
のスキン層または表面層を有していない弾性繊維マット
１２０を示している。図７の実施例は、弾性層１２２と
さらに一体性と引張強度を弾性繊維マットに与えるため
の１つの表面層あるいはスキン１２４とを有している。
図８の実施例は、弾性層１２２と、付加的一体性と引張
強度を弾性繊維マットに与えるための２つの表面層ある
いはスキン１２４および１２６とを有している。
【００４１】図６の実施例の場合、弾性繊維マット１２
０は、ランダムに配向し、からみ合った繊維の（好まし
くは結合剤なしの）弾力性のあるエアーレイド繊維マッ
トである。この弾性繊維マット１２０は、その厚さの全
体にわたって密度が均一または実質的に均一であり、そ
の弾性繊維マット内の繊維のからみ合い度は、その厚さ
の全体にわたって一様的または実質的に一様的である。
これにより、電池セパレーター材料のごとき用途のため
に必要な一体性と引張強度がその繊維マットに与えられ
ている。エアーレイド繊維マット１２０内に存在する繊
維からみ合い度は多くの用途にとって十分であるが、他
の用途のためにはマットの引張強度と一体性をさらに増
強することが必要となりうる。
【００４２】図６のエアーレイド繊維マット１２０の引
張強度は、その厚さ全体にわたる実質的に一定の密度を
保ちながら、次の方法によって増強することができる。
すなわち、マットを液体たとえば水に浸し、そのマット
を通して真空吸引してマットをフェルト状にする；マッ
トに酸溶液を与えてガラス繊維の表面を加水分解し、繊
維をそれらの交点で結合する、たとえば、マットをフェ
ルト状にする場合にマットを浸すための水ではなく、pH
約３の酸溶液を使用して結合する；および／または繊維
マットを通常の針刺し法で針を通してマットの厚さ全体
にわたって繊維のからみ合い度を強める。
【００４３】エアーレイド繊維マット１２０（好ましく
は結合剤なしマット）の引張強度と一体性は、また、エ
アーレイド繊維マット１２０の上に、その元のエアーレ
イド繊維マット１２０よりも繊維からみ合い度および密
度の大きな一体的表面層またはスキン１２４を形成する
か、または２つの一体的表面層またはスキン１２４およ
び１２６を形成することによっても増強することができ
る。図７および８の実施例のより緻密で密度の大きい表
面層１２４および１２６は、弾性繊維マット１２０の引
張強度を高めると共に、弾性繊維マット１２０の片側ま
たは両側面の引裂き強度も増強する。他方、緻密さおよ
び密度のより低い弾性層１２２のよりからみ合いの少な
い繊維は弾性繊維マットに必要な弾力性を与える。
【００４４】エアーレイド繊維マット１２０の引張強度
を増すために、水使用による繊維からみ合わせまたは他
の手段によって、マットの表面または表面近傍の繊維を
一層強くからみ合わせてエアーレイド繊維マット１２０
上にこれらのスキンあるいは表面層を形成することは、
エアーレイド繊維マット１２０の引張強度を増強するた
めに、マットに針通しをしてマットの厚さの全体にわた
ってさらに繊維をからみ合わせること、および／または
マット内部の繊維表面を酸溶液で加水分解してそれら繊
維の交点で繊維を相互に結合させることと組み合わせて
実施することもできる。
【００４５】弾性繊維マット１２０が２つの表面層１２
４と１２６とを有している場合、それら２つの表面層の
繊維からみ合い度と密度は、通常互いに等しいか、実質
的に等しい。しかし、所望の場合は、一方の表面層に他
方の表面層よりも高い繊維からみ合い度、より高い緻密
度およびより大き密度を持たせることができる。このよ
うな密度の異なる２つの表面層を有する弾性繊維マット
は特定のいくつかの用途にとっては有利なものとなろ
う。たとえば、このような繊維マットは、一方の極性の
電極板に接触している表面層が他方の極性の電極板と接
触している表面層よりも大きい密度を有している電池セ
パレーターを必要とする用途にとって有利となるであろ
う。
【００４６】図６乃至８のエアーレイド弾性繊維マット
１２０は、結合剤を含まず、単峰形繊維分布を有するガ
ラス繊維から製造されるのが好ましい。しかしながら、
ある種の特別な用途のためには、弾性繊維マット１２０
は、限定された量（すなわち約１０重量％まで）の他の
繊維または繊維混合物を、マットに特別な性質を与える
ために含有させることも考慮される。含有されうる他の
繊維の例を非限定的に示せば、平均直径の異なる繊維分
布を有するガラス繊維；ポリエステル、ポリプロピレン
および他の重合体繊維；セルロース繊維などである。
【００４７】エアーレイド弾性繊維マット１２０を製造
するために使用されるガラス繊維の単峰形繊維分布の平
均直径は用途ごとに異なることができる。すでに前記し
たように、本発明のマット１２０に使用されるガラス繊
維の単峰形繊維分布の平均直径は２．８ミクロン以下で
あるのが望ましく、好ましくは２．５ミクロン以下、よ
り好ましくは２．０ミクロン以下である。しかしなが
ら、密封電解液消耗型鉛／酸電池のための電池セパレー
ターのごとき用途に特に適する弾性繊維マットを製造す
るためには、平均繊維直径が約１．４ミクロンの単峰形
繊維直径分布を有するガラス繊維を使用するのが好まし
い。この章で記載した好ましい実施例においては、弾性
繊維マット１２０は、単位面積あたりの重量範囲で、約
５０乃至約４５０g/m2であり、より好ましくは約７５乃
至約１５０g/m2である。弾性繊維マット１２０の厚さと
重量は、電解液消耗型電池のための電池セパレーターの
ごとき用途で変わりうるものであるが、圧縮されていな
い状態における弾性繊維マット１２０の厚さは約０．２
５４乃至約１２．７mm（約０．０１乃至約０．５インチ
の換算値）の範囲、好ましくは約１．２７乃至約約６．
３５mm（約０．０５乃至約０．２５インチの換算値）で
ある。本発明のマット１２０は、繊維をエア−で敷きつ
めて(air laying)ランダムに配向されたガラス繊維のマ
ットまたはブランケットを形成する方法でつくるのが好
ましいが、本発明の繊維をウエットレイドマット製造の
ために常用公知のウエットレイドマット形成プロセス、
たとえば長網式（Fourdrinier）または円網式（Rotofor
mer ）プロセスで使用することもできる。
【００４８】以上、本発明をいくつかの特定の実施例に
ついて説明したが、本発明はこれら実施例に限定される
ものではない。本発明の意図の範囲内で他の多くの実施
例および変更が、本明細書を読んだ当技術分野の通常の
知識を有する者によって、容易に実施可能である。した
がって、本発明は記載した特定の実施例に限定されるべ
きではなく、添付の請求の範囲によってのみ限定される
べきものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法によって長い極細繊維を製造する
ための回転式繊維化装置と繊維捕集チャンバーの一部破
断された図式的垂直断面図である。
【図２】図１に示した繊維化回転盤の一部分を拡大した
部分的垂直断面図である。
【図３】図２のほぼ３−３線に沿って取った水平断面図
である。
【図４】回転法と火炎アテニュエーション法とによって
製造された２種類の繊維を使用してつくられた、電池セ
パレーターのごとき従来技術の繊維マットの二峰形繊維
直径分布を概略的に示すグラフである。
【図５】本発明の繊維を使用してつくられた、電池セパ
レーターのごとき繊維マットの単峰形繊維直径分布を概
略的に示すグラフである。
【図６】本発明の繊維マットの第１実施例の図式的拡大
垂直断面図である。
【図７】本発明の繊維マットの第２実施例の図式的拡大
垂直断面図である。
【図８】本発明の繊維マットの第３実施例の図式的拡大
垂直断面図である。
【主な符号の説明】
２０ 繊維化ユニット ２２ 捕集チャンバー ２４ 繊維化回転盤 ２６ 溶融ガラス流 ２８ 内部バーナー ３０ 溶融ガラス ３２ 環状アテニュエーションバーナー ３４ 環状空気リング ３６ コンベヤーベルト ４０ 底円板 ４２ 環状側壁 ４４ 補強フランジ ４６ 繊維化オリフィス ４８ 一次繊維 ５０ 燃焼室 ５２ 出口 ５４ 出口スロット ５６ 環状隙間 １２０ 弾性繊維マット １２２ 弾性層 １２４ 表面層あるいはスキン １２６ 表面層あるいはスキン
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 2/16 Ｈ０１Ｍ 2/16 Ｆ // Ｄ０１Ｄ 5/18 Ｄ０１Ｄ 5/18 (72)発明者 ケニス アンドリュー クロックシン アメリカ合衆国，オハイオ，グランド ラ ピズ，モラー ロード 13231

Claims (73)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 微小直径ガラス繊維の製造方法であっ
    て、 複数の繊維化オリフィスを有する環状周縁壁をもつ繊維
    化回転盤内に溶融ガラスを導入する工程であって、該繊
    維化回転盤の周縁壁は繊維化オリフィスが貫通している
    外側表面を有しており、該複数の繊維化オリフィスは約
    ０．５８mm( ０．０２３インチの換算値）またはそれ以
    上の直径を有し、かつ該オリフィスを通る溶融ガラスの
    通路のために約２０乃至約８０cm2 の有効開口面積を有
    しており、溶融ガラスは該繊維化回転盤内部において保
    持されるべき繊維化温度において約２５０乃至約２００
    ０ポイズの粘度を有する工程；該回転盤内の溶融ガラス
    を繊維化温度に保持する工程；該繊維化回転盤をその繊
    維化回転盤の周縁壁の外側面にある速度を持たせるとと
    もに該繊維化オリフィスから一次ガラス繊維を出させる
    ような速度で回転させる工程；該繊維化オリフィスを通
    過する溶融ガラスに約３乃至約１５cm／分の速度を持た
    せる工程；該繊維化回転盤の周縁壁の外側面の速度と該
    繊維化オリフィスを通過する溶融ガラスの速度との比を
    約２００００対１乃至約４００００対１とする工程；上
    記の繊維化オリフィスから出る一次ガラス繊維にアテニ
    ュエーションバーナーからの高温燃焼ガスのカーテンを
    向ける工程であって、繊維化される溶融ガラス０．４５
    ４ｋｇ（１ポンドの換算値）あたり該高温燃焼ガス形成
    に消費される燃料のＢＴＵ（英熱量）含量と該繊維化さ
    れる溶融ガラス０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）の
    ＢＴＵ含量との比は約１０対１乃至約３０対１である工
    程；及び空気リングから空気を噴射することによって繊
    維化回転盤の外部にエア−カーテンを形成して該繊維化
    回転盤の外周面を下向きに通過する空気を吹き込むとと
    もに該アテニュエーションバーナーから出る高温燃焼ガ
    スを使用して高温高速加熱空気と燃焼ガスとのカーテン
    をつくり、これによって該一次繊維をアテニュエーショ
    ンして該一次繊維から極細繊維を形成する工程であっ
    て、該エアーカーテンを形成する空気は該空気リングか
    ら出て行くある速度を有しており、そのエアーカーテン
    形成空気の速度と繊維化オリフィスを通過する溶融ガラ
    スの速度との比は約４０００００対１乃至約１２０００
    ００対１である工程を包含する製造方法。
  2. 【請求項２】 形成された微小直径ガラス繊維が約２．
    ５ミクロンまたはそれ以下の平均直径を有している請求
    項１記載の微小直径ガラス繊維の製造方法。
  3. 【請求項３】 形成された微小直径ガラス繊維が約１．
    ４ミクロンの平均直径およびBauer-McNett試験法によっ
    て測定して約１．０ミリメータまたはそれ以上の平均長
    さを有している請求項１記載の微小直径ガラス繊維の製
    造方法。
  4. 【請求項４】 前記溶融ガラスが１５０ng/cm2/ hrより
    大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成する
    ための組成を有している請求項１記載の微小直径ガラス
    繊維の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記溶融ガラスが３００ng/cm2/ hrより
    大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成する
    ための組成を有している請求項１記載の微小直径ガラス
    繊維の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記溶融ガラスが４００ng/cm2/ hrより
    大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成する
    ための組成を有している請求項１記載の微小直径ガラス
    繊維の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記溶融ガラスが約８５０乃至約１６５
    ０ポイズの粘度を有している請求項１記載の微小直径ガ
    ラス繊維の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記繊維化回転盤の周縁壁の外側面の速
    度と前記繊維化オリフィスを通過する溶融ガラスの速度
    との比が約２５０００対１乃至約３５０００対１であ
    り；前記繊維化される溶融ガラス０．４５４ｋｇ（１ポ
    ンドの換算値）あたり前記高温燃焼ガス形成に消費され
    る燃料のＢＴＵ含量と前記繊維化される溶融ガラス０．
    ４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）のＢＴＵ含量との比が
    約１４対１乃至約２５対１であり；前記エアーカーテン
    形成空気の速度と繊維化オリフィスを通過する溶融ガラ
    スの速度との比が約６０００００対１乃至約１００００
    ００対１である、請求項７記載の微小直径ガラス繊維の
    製造方法。
  9. 【請求項９】 形成された微小直径ガラス繊維が約２．
    ５ミクロンまたはそれ以下の平均直径を有している請求
    項８記載の微小直径ガラス繊維の製造方法。
  10. 【請求項１０】 形成された微小直径ガラス繊維が約
    １．４ミクロンの平均直径およびBauer-McNett試験法に
    よって測定して約１．０ミリメータまたはそれ以上の平
    均長さを有している請求項８記載の微小直径ガラス繊維
    の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記溶融ガラスが１５０ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成す
    るための組成を有している請求項８記載の微小直径ガラ
    ス繊維の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記溶融ガラスが約１１５０乃至約１
    ３５０ポイズの粘度を有している請求項１記載の微小直
    径ガラス繊維の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記繊維化回転盤の周縁壁の外側面の
    速度と前記繊維化オリフィスを通過する溶融ガラスの速
    度との比が約２５０００対１乃至約３５０００対１であ
    り；前記繊維化される溶融ガラス０．４５４ｋｇ（１ポ
    ンドの換算値）あたり前記高温燃焼ガス形成に消費され
    る燃料のＢＴＵ含量と該繊維化される溶融ガラス０．４
    ５４ｋｇ（１ポンドの換算値）のＢＴＵ含量との比が約
    １４対１乃至２５対約１であり；前記エアーカーテン形
    成空気の速度と繊維化オリフィスを通過する溶融ガラス
    の速度との比が約６０００００対１乃至約１０００００
    ０対１である、請求項１２記載の微小直径ガラス繊維の
    製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記微小直径ガラス繊維が約２．５ミ
    クロンまたはそれ以下の平均直径を有している請求項１
    ３記載の微小直径ガラス繊維の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記微小直径ガラス繊維が約１．４ミ
    クロンの平均直径ならびにBauer-McNett試験法によって
    測定して約１．０ミリメータまたはそれ以上の平均長さ
    を有している請求項１３記載の微小直径ガラス繊維の製
    造方法。
  16. 【請求項１６】 前記溶融ガラスが１５０ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成す
    るための組成を有している請求項１３記載の微小直径ガ
    ラス繊維の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記繊維化回転盤の周縁壁の外側面の
    速度と前記繊維化オリフィスを通過する溶融ガラスの速
    度との比が約２８０００対１乃至約３２０００対１であ
    る請求項１３記載の微小直径ガラス繊維の製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記繊維化される溶融ガラス０．４５
    ４ｋｇ（１ポンドの換算値）あたり前記高温燃焼ガス形
    成に消費される燃料のＢＴＵ含量と該繊維化される溶融
    ガラス０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）のＢＴＵ含
    量との比が約２１対１乃至約２３対１である請求項１３
    記載の微小直径ガラス繊維の製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記エアーカーテンの速度と繊維化オ
    リフィスを通過する溶融ガラスの速度との比が約７５０
    ０００対１乃至約８５００００対１である請求項１３記
    載の微小直径ガラス繊維の製造方法。
  20. 【請求項２０】 微小直径ガラス繊維の製造方法であっ
    て、 複数の繊維化オリフィスを有する環状周縁壁をもつ繊維
    化回転盤内に溶融ガラスを導入する工程であって、該繊
    維化回転盤の周縁壁は繊維化オリフィスが貫通している
    外側表面を有しており、該複数の繊維化オリフィスは約
    ０．５８mm( ０．０２３インチの換算値）またはそれ以
    上の直径を有しかつ該オリフィスを通る溶融ガラスの通
    路のために約４０乃至約７０cm2 の有効開口面積を有し
    ており、溶融ガラスは該繊維化回転盤内部において保持
    されるべき繊維化温度に約８５０乃至約１６５０ポイズ
    の粘度を有する工程；該回転盤内の溶融ガラスを繊維化
    温度に保持する工程；該繊維化回転盤をその繊維化回転
    盤の周縁壁の外側面にある速度を持たせるとともに該繊
    維化オリフィスから一次ガラス繊維を出させるような速
    度で回転させる工程；該繊維化オリフィスを通過する溶
    融ガラスに約５乃至約１３cm／分の速度を持たせる工
    程；該繊維化回転盤の周縁壁の外側面の速度と該繊維化
    オリフィスを通過する溶融ガラスの速度との比を約２５
    ０００対１乃至約３５０００対１とする工程；上記の繊
    維化オリフィスから出る一次ガラス繊維にアテニュエー
    ションバーナーからの高温燃焼ガスのカーテンを向ける
    工程であって、繊維化される溶融ガラス０．４５４ｋｇ
    （１ポンドの換算値）あたり該高温燃焼ガス形成に消費
    される燃料のＢＴＵ含量と該繊維化される溶融ガラス
    ０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）のＢＴＵ含量との
    比は約１４対１乃至約２５対１である工程；空気リング
    から空気を噴射することによって繊維化回転盤の外部に
    エア−カーテンを形成して該繊維化回転盤の外周面を下
    向きに通過する空気を吹き込むとともに該アテニュエー
    ションバーナーから出る高温燃焼ガスを使用して高温高
    速加熱空気と燃焼ガスとのカーテンをつくり、これによ
    って該一次繊維をアテニュエーションして該一次繊維か
    ら極細繊維を形成する工程であって、該エアーカーテン
    を形成する空気は該空気リングから出て行くある速度を
    有しており、そのエアーカーテン形成空気の速度と繊維
    化オリフィスを通過する溶融ガラスの速度との比は約６
    ０００００対１乃至約１００００００対１である工程を
    包含する製造方法。
  21. 【請求項２１】 形成された微小直径ガラス繊維が約
    ２．５ミクロンまたはそれ以下の平均直径を有している
    請求項２０記載の微小直径ガラス繊維の製造方法。
  22. 【請求項２２】 形成された微小直径ガラス繊維が約
    １．４ミクロンの平均直径およびBauer-McNett試験法に
    よって測定して約１．０ミリメータまたはそれ以上の平
    均長さを有している請求項２０記載の微小直径ガラス繊
    維の製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記溶融ガラスが１５０ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成す
    るための組成を有している請求項２０記載の微小直径ガ
    ラス繊維の製造方法。
  24. 【請求項２４】 前記溶融ガラスが３００ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成す
    るための組成を有している請求項２０記載の微小直径ガ
    ラス繊維の製造方法。
  25. 【請求項２５】 前記溶融ガラスが４００ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成す
    るための組成を有している請求項２０記載の微小直径ガ
    ラス繊維の製造方法。
  26. 【請求項２６】 前記溶融ガラスが約１１５０乃至約１
    ３５０ポイズの粘度を有しており；前記繊維化回転盤の
    周縁壁の外側面の速度と前記繊維化オリフィスを通過す
    る溶融ガラスの速度との比が約２８０００対１乃至約３
    ２０００対１であり；前記繊維化される溶融ガラス０．
    ４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）あたり前記高温燃焼ガ
    ス形成に消費される燃料のＢＴＵ含量と該繊維化される
    溶融ガラス０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）のＢＴ
    Ｕ含量との比が約２１対１乃至約２３対１であり；かつ
    前記エアーカーテン形成空気の速度と繊維化オリフィス
    を通過する溶融ガラスの速度との比が約７５００００対
    １乃至約８５００００対１である、請求項２０記載の微
    小直径ガラス繊維の製造方法。
  27. 【請求項２７】 形成された微小直径ガラス繊維が約
    ２．５ミクロンまたはそれ以下の平均直径を有している
    請求項２６記載の微小直径ガラス繊維の製造方法。
  28. 【請求項２８】 形成された微小直径ガラス繊維が約
    １．４ミクロンの平均直径およびBauer-McNett試験法に
    よって測定して約１．０ミリメータまたはそれ以上の平
    均長さを有している請求項２６記載の微小直径ガラス繊
    維の製造方法。
  29. 【請求項２９】 前記溶融ガラスが１５０ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成す
    るための組成を有している請求項２６記載の微小直径ガ
    ラス繊維の製造方法。
  30. 【請求項３０】 前記溶融ガラスが実質的に Ｓi Ｏ2 ６６ − ６９．７モルパーセント Ａl2Ｏ3 ０ − ２．２モルパーセント ＲＯ ７ − １８モルパーセント Ｒ2 Ｏ ９ − ２０モルパーセント Ｂ2 Ｏ3 ０ − ７．１モルパーセント の組成分よりなる請求項２９記載の微小直径ガラス繊維
    の製造方法。
  31. 【請求項３１】 微小直径ガラス繊維のガラス繊維マッ
    トの製造方法であって、 複数の繊維化オリフィスを有する環状周縁壁をもつ繊維
    化回転盤内に溶融ガラスを導入する工程であって、該繊
    維化回転盤の周縁壁は繊維化オリフィスが貫通している
    外側表面を有しており、該複数の繊維化オリフィスは約
    ０．５８mm( ０．０２３インチの換算値）またはそれ以
    上の直径を有しかつ該オリフィスを通る溶融ガラスの通
    路のために約２０乃至約８０cm2 の有効開口面積を有し
    ており、溶融ガラスは該繊維化回転盤内部において保持
    されるべき繊維化温度において約２５０乃至約２０００
    ポイズの粘度を有する工程；該回転盤内の溶融ガラスを
    繊維化温度に保持する工程；該繊維化回転盤をその繊維
    化回転盤の周縁壁の外側面にある速度を持たせとともに
    該繊維化オリフィスから一次ガラス繊維を出させるよう
    な速度で回転させる工程であって、該繊維化オリフィス
    を通過する溶融ガラスに約３乃至約１５cm／分の速度を
    持たせる工程；該繊維化回転盤の周縁壁の外側面の速度
    と該繊維化オリフィスを通過する溶融ガラスの速度との
    比を約２００００対１乃至約４００００対１とする工
    程；上記の繊維化オリフィスから出る一次ガラス繊維に
    高温燃焼ガスのカーテンを向ける工程であって、繊維化
    される溶融ガラス０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）
    あたり該高温燃焼ガス形成に消費される燃料のＢＴＵ含
    量と該繊維化される溶融ガラス０．４５４ｋｇ（１ポン
    ドの換算値）のＢＴＵ含量との比は約１０対１乃至約３
    ０対１である工程；空気リングから空気を噴射すること
    によって繊維化回転盤の外部にエア−カーテンを形成し
    て該繊維化回転盤の外周面を下向きに通過する空気を吹
    き込むとともにアテニュエーションバーナーから出る高
    温燃焼ガスを使用して高温高速加熱空気と燃焼ガスとの
    カーテンをつくり、これによって該一次繊維をアテニュ
    エーションして該一次ガラス繊維から微小直径ガラス繊
    維を形成する工程であって、該エアーカーテンを形成す
    る空気は該空気リングから出て行くある速度を有してお
    り、そのエアーカーテン形成空気の速度と繊維化オリフ
    ィスを通過する溶融ガラスの速度との比は約４００００
    ０対１乃至約１２０００００対１である工程；及び上記
    の微小直径ガラス繊維からランダムに配向し、からみ合
    ったガラス繊維のマットを形成する工程を包含する製造
    方法。
  32. 【請求項３２】 形成された微小直径ガラス繊維が約
    ２．５ミクロンまたはそれ以下の平均直径を有している
    請求項３１記載の微小直径ガラス繊維のガラス繊維マッ
    トの製造方法。
  33. 【請求項３３】 形成された微小直径ガラス繊維が約
    １．４ミクロンの平均直径およびBauer-McNett試験法に
    よって測定して約１．０ミリメータまたはそれ以上の平
    均長さを有している請求項３１記載の微小直径ガラス繊
    維のガラス繊維マットの製造方法。
  34. 【請求項３４】 前記溶融ガラスが１５０ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成す
    るための組成を有している請求項３１記載の微小直径ガ
    ラス繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  35. 【請求項３５】 前記溶融ガラスが３００ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成す
    るための組成を有している請求項３１記載の微小直径ガ
    ラス繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  36. 【請求項３６】 前記溶融ガラスが４００ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成す
    るための組成を有している請求項３１記載の微小直径ガ
    ラス繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  37. 【請求項３７】 前記ガラス繊維マットがエアーレイド
    法によってつくられる請求項３１記載の微小直径ガラス
    繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  38. 【請求項３８】 前記ガラス繊維マットがウエット−レ
    イド法によってつくられる請求項３１記載の微小直径ガ
    ラス繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  39. 【請求項３９】 前記溶融ガラスが約８５０乃至約１６
    ５０ポイズの粘度を有しており；前記繊維化回転盤の周
    縁壁の外側面の速度と前記繊維化オリフィスを通過する
    溶融ガラスの速度との比が約２５０００対１乃至約３５
    ０００対１であり；前記繊維化される溶融ガラス０．４
    ５４ｋｇ（１ポンドの換算値）あたり前記高温燃焼ガス
    形成に消費される燃料のＢＴＵ含量と該繊維化される溶
    融ガラス０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）のＢＴＵ
    含量との比が約１４対１乃至２５対１であり；かつ前記
    エアーカーテン形成空気の速度と繊維化オリフィスを通
    過する溶融ガラスの速度との比が約６０００００対１乃
    至約１００００００対１である、請求項３１記載の微小
    直径ガラス繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  40. 【請求項４０】 形成された微小直径ガラス繊維が約
    ２．５ミクロンまたはそれ以下の平均直径を有している
    請求項３９記載の微小直径ガラス繊維のガラス繊維マッ
    トの製造方法。
  41. 【請求項４１】 形成された微小直径ガラス繊維が約
    １．４ミクロンの平均直径およびBauer-McNett試験法に
    よって測定して約１．０ミリメータまたはそれ以上の平
    均長さを有している請求項３９記載の微小直径ガラス繊
    維のガラス繊維マットの製造方法。
  42. 【請求項４２】 前記溶融ガラスが１５０ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成す
    るための組成を有している請求項３９記載の微小直径ガ
    ラス繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  43. 【請求項４３】 前記ガラス繊維マットがエアーレイド
    法によってつくられる請求項３９記載の微小直径ガラス
    繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  44. 【請求項４４】 前記ガラス繊維マットがウエット−レ
    イド法によってつくられる請求項３９記載の微小直径ガ
    ラス繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  45. 【請求項４５】 前記溶融ガラスが約１１５０乃至約１
    ３５０ポイズの粘度を有しており；前記繊維化回転盤の
    周縁壁の外側面の速度と前記繊維化オリフィスを通過す
    る溶融ガラスの速度に対する比が約２８０００対１乃至
    約３２０００対１であり；前記繊維化される溶融ガラス
    ０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）あたり前記高温燃
    焼ガス形成に消費される燃料のＢＴＵ含量と該繊維化さ
    れる溶融ガラス０．４５４ｋｇ（１ポンドの換算値）の
    ＢＴＵ含量との比が約２１対１乃至約２３対１であり；
    かつ前記エアーカーテン形成空気の速度と繊維化オリフ
    ィスを通過する溶融ガラスの速度との比が約７５０００
    ０対１乃至約８５００００対１である、請求項３１記載
    の微小直径ガラス繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  46. 【請求項４６】 形成された微小直径ガラス繊維が約
    ２．５ミクロンまたはそれ以下の平均直径を有している
    請求項４５記載の微小直径ガラス繊維のガラス繊維マッ
    トの製造方法。
  47. 【請求項４７】 形成された微小直径ガラス繊維が約
    １．４ミクロンの平均直径およびBauer-McNett試験法に
    よって測定して約１．０ミリメータまたはそれ以上の平
    均長さを有している請求項４５記載の微小直径ガラス繊
    維のガラス繊維マットの製造方法。
  48. 【請求項４８】 前記ガラス繊維マットがエアーレイド
    法によってつくられる請求項４５記載の微小直径ガラス
    繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  49. 【請求項４９】 前記ガラス繊維マットがウエット−レ
    イド法によってつくられる請求項４５記載の微小直径ガ
    ラス繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  50. 【請求項５０】 前記溶融ガラスが１５０ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有しているガラス繊維を形成す
    るための組成を有している請求項４５記載の微小直径ガ
    ラス繊維のガラス繊維マットの製造方法。
  51. 【請求項５１】 該溶融ガラスが実質的に Ｓi Ｏ2 ６６ − ６９．７モルパーセント Ａl2Ｏ3 ０ − ２．２モルパーセント ＲＯ ７ − １８モルパーセント Ｒ2 Ｏ ９ − ２０モルパーセント Ｂ2 Ｏ3 ０ − ７．１モルパーセント の組成分よりなる請求項５０記載の微小直径ガラス繊維
    ガラス繊維マットの製造方法。
  52. 【請求項５２】 回転繊維化法によって製造され、高温
    高速加熱空気と燃焼ガスとのカーテンによってアテニュ
    エーションされた、単峰形繊維直径分布を有するランダ
    ムに配向しからみ合っているガラス繊維の繊維マットを
    含む繊維状材料において、該単峰形直径分布のガラス繊
    維は平均直径が２．８ミクロン以下でかつBower-McNett
    試験法によって測定された平均長さが少なくとも１．０
    mmであり、該繊維マットは約５０乃至約４５０g/m2の重
    量を有している繊維状材料。
  53. 【請求項５３】 前記繊維マットはエアーレイドされた
    ものである請求項５２記載の繊維状材料。
  54. 【請求項５４】 前記繊維マットは結合剤を含んでいな
    い請求項５２記載の繊維状材料。
  55. 【請求項５５】 前記繊維状材料が濾過材料であり、前
    記の回転繊維化法で製造されたガラス繊維は平均直径が
    約２．５ミクロン以下である単峰形繊維分布を有してい
    る請求項５２記載の繊維状材料。
  56. 【請求項５６】 前記ガラス繊維が１５０ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有している請求項５２記載の繊
    維状材料。
  57. 【請求項５７】 前記ガラス繊維が３００ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有している請求項５２記載の繊
    維状材料。
  58. 【請求項５８】 前記ガラス繊維が４００ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有している請求項５２記載の繊
    維状材料。
  59. 【請求項５９】 前記ガラス繊維の組成が実質的に Ｓi Ｏ2 ６６ − ６９．７モルパーセント Ａl2Ｏ3 ０ − ２．２モルパーセント ＲＯ ７ − １８モルパーセント Ｒ2 Ｏ ９ − ２０モルパーセント Ｂ2 Ｏ3 ０ − ７．１モルパーセント の組成分よりなる請求項５８記載の繊維状材料。
  60. 【請求項６０】 前記繊維状材料が濾過材料であり、前
    記の回転繊維化により製造されたガラス繊維は平均直径
    が約２．５ミクロン以下である単峰形繊維分布を有して
    おり、前記繊維マットは約７５乃至約１５０g/m2の重量
    を有している請求項５２記載の繊維状材料。
  61. 【請求項６１】 前記繊維マットはエアーレイド（air-
    laid) されたものである請求項６０記載の繊維状材料。
  62. 【請求項６２】 前記ガラス繊維が１５０ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有している請求項６０記載の繊
    維状材料。
  63. 【請求項６３】 前記ガラス繊維が３００ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有している請求項６０記載の繊
    維状材料。
  64. 【請求項６４】 前記ガラス繊維が４００ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有している請求項６０記載の繊
    維状材料。
  65. 【請求項６５】 前記ガラス繊維の組成が実質的に Ｓi Ｏ2 ６６ − ６９．７モルパーセント Ａl2Ｏ3 ０ − ２．２モルパーセント ＲＯ ７ − １８モルパーセント Ｒ2 Ｏ ９ − ２０モルパーセント Ｂ2 Ｏ3 ０ − ７．１モルパーセント の組成分よりなる請求項６４記載の繊維状材料。
  66. 【請求項６６】 前記繊維マットが弾力性のある電池セ
    パレータ材料を形成するエアーレイドマットであり、そ
    のエアーレイド繊維マットは、該エアーレイド繊維マッ
    トが設置されている電池の電極板の主平面と接触する第
    １及び第２の主平面を有しており、かつ、電池の使用寿
    命中に該電極板が膨張、収縮する時、該エアーレイド繊
    維マットの主平面に垂直な方向に圧縮、膨張を繰り返し
    ながら該セパレータ材料が電極板との接触を維持できる
    弾性を有している請求項５２記載の繊維状材料。
  67. 【請求項６７】 前記の回転繊維化法により製造された
    繊維の単峰形繊維分布は約１．４ミクロンの平均直径を
    有しており、前記エアーレイド繊維マットは約７５乃至
    約１５０g/m2の重量を有している請求項６６記載の繊維
    状材料。
  68. 【請求項６８】 前記エアーレイド繊維マットは結合剤
    を含んでいない請求項６７記載の繊維状材料。
  69. 【請求項６９】 前記エアーレイド繊維マットはより高
    度にからみ合った繊維の表面層を有している請求項６７
    記載の繊維状材料。
  70. 【請求項７０】 前記ガラス繊維が１５０ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有している請求項６７記載の繊
    維状材料。
  71. 【請求項７１】 前記ガラス繊維が３００ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有している請求項６７記載の繊
    維状材料。
  72. 【請求項７２】 前記ガラス繊維が４００ng/cm2/ hrよ
    り大きい生物分解速度を有している請求項６７記載の繊
    維状材料。
  73. 【請求項７３】 前記ガラス繊維の組成が実質的に Ｓi Ｏ2 ６６ − ６９．７モルパーセント Ａl2Ｏ3 ０ − ２．２モルパーセント ＲＯ ７ − １８モルパーセント Ｒ2 Ｏ ９ − ２０モルパーセント Ｂ2 Ｏ3 ０ − ７．１モルパーセント の組成分よりなる請求項７２記載の繊維状材料。
JP11354165A 1998-12-14 1999-12-14 長い微小直径ガラス繊維の製造方法並びにそのガラス繊維を使用して製造した製品 Pending JP2000211940A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/210,928 US6227009B1 (en) 1998-12-14 1998-12-14 Method of making long, fine diameter glass fibers and products made with such glass fibers
US09/210928 1998-12-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000211940A true JP2000211940A (ja) 2000-08-02

Family

ID=22784900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11354165A Pending JP2000211940A (ja) 1998-12-14 1999-12-14 長い微小直径ガラス繊維の製造方法並びにそのガラス繊維を使用して製造した製品

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6227009B1 (ja)
EP (1) EP1010673B1 (ja)
JP (1) JP2000211940A (ja)
DE (1) DE69914574T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012039129A1 (ja) * 2010-09-24 2012-03-29 パナソニック株式会社 フィルターデバイス
WO2019077883A1 (ja) * 2017-10-20 2019-04-25 鉦則 藤田 ガラス組成物、綿状ガラス繊維、複合形成材料、成形品、および、綿状ガラス繊維の製造方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU5075901A (en) * 1999-11-03 2001-07-03 Johns Manville International, Inc. Glass composition for ultrafine fiber formation
FR2825084B1 (fr) * 2001-05-23 2003-07-18 Saint Gobain Vetrotex Fils de verre aptes a renforcer des matieres organiques et/ou inorganiques, procede de fabrication de fils de verre, composition utilisee
WO2004075315A2 (en) * 2003-02-19 2004-09-02 Kvg Technologies, Inc. Battery containing fibrous material
US6964597B2 (en) * 2003-06-27 2005-11-15 Khuu's Inc. Retaining ring with trigger for chemical mechanical polishing apparatus
US8592329B2 (en) * 2003-10-07 2013-11-26 Hollingsworth & Vose Company Vibrationally compressed glass fiber and/or other material fiber mats and methods for making the same
FR2869896B1 (fr) * 2004-05-04 2006-07-28 Saint Gobain Isover Sa Procede et dispositif de formation de fibres minerales
GB2427191B (en) 2005-06-14 2007-06-27 Morgan Crucible Co Glass fibres
US20070014995A1 (en) 2005-07-12 2007-01-18 Jacob Chacko Thin rotary-fiberized glass insulation and process for producing same
US20070016153A1 (en) * 2005-07-13 2007-01-18 Bryn Hird Disposable absorbent articles comprising non-biopersistent inorganic vitreous microfibers
US7674425B2 (en) * 2005-11-14 2010-03-09 Fleetguard, Inc. Variable coalescer
US8104311B2 (en) * 2006-05-09 2012-01-31 Johns Manville Rotary fiberization process for making glass fibers, an insulation mat, and pipe insulation
US8198505B2 (en) * 2006-07-12 2012-06-12 The Procter & Gamble Company Disposable absorbent articles comprising non-biopersistent inorganic vitreous microfibers
US20080236722A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Mark William Charbonneau Fibrous product and method and apparatus for making the product
US7993724B2 (en) * 2007-05-09 2011-08-09 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Insulation for high temperature applications
US7832767B2 (en) * 2008-01-04 2010-11-16 Mac Trailer Manufacturing, Inc. Aluminum flatbed with unique front connection
KR102450905B1 (ko) 2011-09-30 2022-10-04 오웬스 코닝 인텔렉츄얼 캐피탈 엘엘씨 섬유질 재료들로부터 웹을 형성하는 방법
US20130260980A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Robert D. Touslee Systems and methods for forming glass materials
US10003056B2 (en) * 2015-09-30 2018-06-19 Johns Manville Battery containing acid resistant nonwoven fiber mat with biosoluble microfibers
CN107803091B (zh) * 2017-12-06 2023-04-18 宁波大发新材料有限公司 一种化纤纺丝环吹风废气循环浓缩系统
US11813833B2 (en) 2019-12-09 2023-11-14 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Fiberglass insulation product
CN112645585A (zh) * 2020-12-22 2021-04-13 陕西省石油化工研究设计院 一种离心喷吹制备0.1-5微米玻璃纤维的方法
US11958308B1 (en) 2023-05-31 2024-04-16 G13 Innovation In Production Ltd Thermal paper, and methods and systems for forming the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK114151B (da) * 1966-06-02 1969-06-02 Owens Corning Fiberglass Corp Fremgangsmåde og apparat til fremstilling af glasfibre.
US3560179A (en) * 1968-07-09 1971-02-02 Owens Corning Fiberglass Corp Rotary apparatus with fluid blast means for making glass fibers from heat-softenable mineral materials
US3640793A (en) * 1970-02-09 1972-02-08 Owens Corning Fiberglass Corp Self-cleaning hood structure
US3759680A (en) * 1970-09-14 1973-09-18 Owens Corning Fiberglass Corp Method and apparatus for producing fibers from glass
CA1074118A (en) * 1975-01-27 1980-03-25 Johns-Manville Corporation Method and apparatus for eliminating external hot gas attenuation with rotary fiberization of glass
US4832723A (en) * 1988-02-16 1989-05-23 Manville Corporation Apparatus for producing desired fiber column configuration
US5693117A (en) * 1995-07-12 1997-12-02 Owens-Corning Fiberglas Technology Inc. Radial rotary fiberizer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012039129A1 (ja) * 2010-09-24 2012-03-29 パナソニック株式会社 フィルターデバイス
US8906234B2 (en) 2010-09-24 2014-12-09 Panasonic Corporation Filter device
WO2019077883A1 (ja) * 2017-10-20 2019-04-25 鉦則 藤田 ガラス組成物、綿状ガラス繊維、複合形成材料、成形品、および、綿状ガラス繊維の製造方法
JPWO2019077883A1 (ja) * 2017-10-20 2019-11-14 鉦則 藤田 ガラス組成物、綿状ガラス繊維、複合形成材料、成形品、および、綿状ガラス繊維の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69914574T2 (de) 2004-06-24
EP1010673A2 (en) 2000-06-21
US6227009B1 (en) 2001-05-08
DE69914574D1 (de) 2004-03-11
EP1010673B1 (en) 2004-02-04
EP1010673A3 (en) 2000-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000211940A (ja) 長い微小直径ガラス繊維の製造方法並びにそのガラス繊維を使用して製造した製品
EP1370496B1 (en) Process and device for formation of mineral wool and mineral wool products
US8709120B2 (en) Filter media including glass fibers
JP4927329B2 (ja) 遠心分離によって得られた鉱物繊維を含む濾材
JP5053630B2 (ja) 鉱物繊維に基づく製品、該繊維を得るための装置及び該製品を得るための方法
AU682235B2 (en) Dual-glass fibers and insulation products therefrom
WO1996009256A1 (en) Hollow multicomponent insulation fibers and the manufacturing of same
JP7220235B2 (ja) ろ過性能が向上した不織布の製造方法
JP2002518282A (ja) ミネラルファイバに遠心力を利用する装置および方法
CN108473357B (zh) 用于形成熔体成型无机纤维的器械和方法
AU675374B2 (en) Dual-glass fiber insulation product
JPH09506394A (ja) ガラスファイバー絶縁製品の製造方法
US5972500A (en) Non-linear multicomponent glass fibers from linear primaries
US6391444B1 (en) Core-sheath glass fibers
AU2002247714A1 (en) Process and device for formation of mineral wool and mineral wool products
JPH05229844A (ja) 繊維の製造方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060403

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070820

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20071120

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20071126

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20071220

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20071226

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080507