JP2003500330A - Glass fiber composition - Google Patents

Glass fiber composition

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JP2003500330A
JP2003500330A JP2000621302A JP2000621302A JP2003500330A JP 2003500330 A JP2003500330 A JP 2003500330A JP 2000621302 A JP2000621302 A JP 2000621302A JP 2000621302 A JP2000621302 A JP 2000621302A JP 2003500330 A JP2003500330 A JP 2003500330A
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JP
Japan
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composition
glass
glass fiber
weight
content
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Pending
Application number
JP2000621302A
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Japanese (ja)
Inventor
フレデリック ティー. ウォレンバーガー,
Original Assignee
ピーピージー インダストリーズ オハイオ, インコーポレイテッド
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C13/00Fibre or filament compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、以下を含むガラスファイバー組成物を提供する:52〜62重量%のSiO2、0〜2重量%のNa2O、16〜25重量%のCaO、8〜16重量%のAl23、0.05〜0.80重量%のFe23、0〜2重量%のK2O、1.7〜2.6のMgO、0〜10重量%のB23、0〜2重量%のTiO2、0〜2重量%のBaO、0〜2重量%のZrO2、および0〜2重量%のSrO、そしてさらに、以下からなる群から選択される少なくとも1つの材料を含む:0.05〜1.5重量%のLi2O、0.05〜1.5重量%のZnO、0.05〜3重量%のMnO、および0.05〜3重量%のMnO2、ここでこのガラス組成物は、NIST 714参照標準に基づいて2280°F以下の成形温度および2155°F以下の液化温度を有する。 (57) Abstract: The present invention provides a glass fiber composition comprising: 52 to 62 wt% of SiO 2, 0 to 2 wt% of Na 2 O, 16 to 25 wt% of CaO,. 8 to 16 wt% of Al 2 O 3, 0.05 to 0.80 wt% of Fe 2 O 3, 0 to 2 wt% of K 2 O, MgO of 1.7 to 2.6, of 0-10 wt% B 2 O 3, 0-2 wt% of TiO 2, 0-2 wt% of BaO, 0 to 2 wt% of ZrO 2, and 0-2 wt% of SrO, and further, is selected from the group consisting of: that comprises at least one material: 0.05-1.5 wt% of Li 2 O, 0.05 to 1.5 wt% of ZnO, 0.05 to 3 wt% of MnO, and 0.05 to 3 wt% of MnO 2, wherein the glass composition, our molding temperature below 2280 ° F based on NIST 714 reference standard Beauty 2155 having a ° F below the liquefaction temperature.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (関連特許出願の相互参照) 本出願は、1999年5月28日に出願された、米国仮出願第60,136,
538号の利益を主張する。
(Cross-Reference of Related Patent Applications) This application is filed on May 28, 1999, in US provisional application No. 60,136.
Claim the profit of No. 538.

【0002】 (発明の背景) (1.発明の分野) 本発明は、ガラスファイバーを作製するためのガラス組成物に関し、より詳細
には、低い液化温度および成形温度を有するガラス組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to glass compositions for making glass fibers, and more particularly to glass compositions having low liquefaction and molding temperatures.

【0003】 (2.技術的考察) 織物およびガラスファイバー強化剤のための連続的ガラスファイバーストラン
ドを作製するための最も一般的なガラス組成物は、「E」ガラスである。どのよ
うなタイプの組成物がE−ガラス組成物を構成するかに関する要件は、ASTM
D578−98に含まれる。E−ガラスを使用する利点は、その液化温度がそ
の成形温度より十分下(すなわち、典型的には、100°F(56℃)より高く
、一般的に、150°F(83℃)と200°F(111℃)の間)にあること
である。本明細書中で使用されるように、用語「成形温度」および「TFORM」は
、ガラスの粘度がlog3または1000ポイズであるガラスの温度を意味し、
そして用語「液化温度」および「TLIQ」は、固相(結晶)および液相(融解)
が平衡にある温度を意味する。TFORMとTLIQの間の差(本明細書中において、
「デルタT」または「ΔT」と呼ばれる)は、所与の融解組成物の結晶化ポテン
シャルの一般的な尺度である。ガラスファイバー成形工業において、ΔTは、ガ
ラスファイバー成形操作のブッシング(bushing)領域において溶融ガラ
スの失透を防ぐために、少なくとも90°F(50℃)の温度で維持される。
2. Technical Considerations The most common glass composition for making continuous glass fiber strands for textiles and glass fiber reinforcement is “E” glass. The requirements regarding what type of composition constitutes an E-glass composition are set forth in ASTM
Included in D578-98. The advantage of using E-glass is that its liquefaction temperature is well below its molding temperature (ie, typically above 100 ° F (56 ° C), typically 150 ° F (83 ° C) and 200 ° C). ° F (between 111 ° C)). As used herein, the terms "molding temperature" and "T FORM " mean the temperature of a glass whose viscosity is log3 or 1000 poise,
And the terms "liquefaction temperature" and "T LIQ " refer to the solid phase (crystal) and liquid phase (melt)
Means the temperature at which is in equilibrium. The difference between T FORM and T LIQ (herein,
"Delta T" or "ΔT") is a general measure of the crystallization potential of a given molten composition. In the glass fiber molding industry, ΔT is maintained at a temperature of at least 90 ° F (50 ° C) to prevent devitrification of the molten glass in the bushing region of the glass fiber molding operation.

【0004】 ホウ素およびフッ素含有ガラスは、これらの操作条件を満たすために開発され
た。より詳細には、ホウ素およびフッ素は、ガラス融解操作の間、流動物として
作用させるためにガラスバッチ材料に含まれる。しかし、これらの材料は、融解
の間、揮発し、ホウ素およびフッ素の放出は、大気に放出される。ホウ素および
フッ素は汚染物質であると考えられるので、これらの放出は、環境の制御によっ
てきっちりと制御され、これは、今度は、炉の操作の注意深い制御および高価な
汚染物質制御装置の使用を必要とする。これに応じて、低ホウ素および/または
低フッ素E−ガラスが開発された。本明細書中で使用される場合、「低ホウ素」
は、ガラス組成物が5重量%以下のホウ素であり、そして好ましくは、ホウ素を
含まないことを意味し、「低フッ素」は、ガラス組成物が1重量%以下のフッ素
であり、そして好ましくは、フッ素を含まないことを意味する。
Boron and fluorine containing glasses have been developed to meet these operating conditions. More specifically, boron and fluorine are included in the glass batch material to act as a fluid during the glass melting operation. However, these materials volatilize during melting and boron and fluorine emissions are released to the atmosphere. Since boron and fluorine are considered pollutants, their release is tightly controlled by environmental controls, which in turn require careful control of furnace operation and the use of expensive pollutant control equipment. And In response, low boron and / or low fluorine E-glass has been developed. As used herein, "low boron"
Means that the glass composition is less than or equal to 5% by weight of boron, and preferably is free of boron, "low fluorine" means that the glass composition is less than or equal to 1% by weight of fluorine, and preferably , Means that it does not contain fluorine.

【0005】 例えば、米国特許第3,929,497号は、0.5〜5重量%の範囲の二酸
化チタンおよび5〜15重量%の範囲のFe23を含み、ホウ素を含まずかつフ
ッ素を含まないガラス組成物を開示する。
For example, US Pat. No. 3,929,497 contains titanium dioxide in the range of 0.5 to 5% by weight and Fe 2 O 3 in the range of 5 to 15% by weight, is boron-free and fluorine-free. A glass composition not containing is disclosed.

【0006】 米国特許第4,199,364号は、0.1〜1.5重量%の範囲のLi2
を含み、酸化バリウムをまた含み得る、ホウ素を含まずかつフッ素を含まないガ
ラス組成物を開示する。この組成物の液化温度は、2200°Fである。
US Pat. No. 4,199,364 describes Li 2 O in the range of 0.1 to 1.5% by weight.
And a boron-free and fluorine-free glass composition, which comprises, and may also include barium oxide. The liquefaction temperature of this composition is 2200 ° F.

【0007】 米国特許第4,542,106号は、1〜5重量%のTiO2を含み、ホウ素
を含まずかつフッ素を含まないガラス組成物を開示する。このファイバーはまた
、1立方センチメートルのガラス当たり5個以下のシードのシード数(seed
count)を有し、そして2.8ナノアンペア以下の電気漏出を有する。
US Pat. No. 4,542,106 discloses glass compositions containing 1-5% by weight of TiO 2 , boron-free and fluorine-free. The fiber also has a seed count of less than 5 seeds per cubic centimeter of glass.
count) and has an electrical leakage of 2.8 nanoamps or less.

【0008】 米国特許第5,789,329号は、0.9重量%までのTiO2を含み、そ
して少なくとの100°F(56℃)のΔTを有する、ホウ素を含まずかつフッ
素を含まないガラス組成物を開示する。
US Pat. No. 5,789,329 contains up to 0.9% by weight TiO 2 and has a boron-free and fluorine-free content with a ΔT of at least 100 ° F. (56 ° C.). No glass composition is disclosed.

【0009】 ガラス組成物およびこのガラス組成物を製造するための方法に関するさらなる
情報について、K.Loewenstein、The Manufacturi
ng Technology of Continuous Glass Fi
bres(第三版、1993)、30〜44、47〜60、115〜122、お
よび126〜135頁、ならびにF.T.Wallenberger(編者)、
Advanced Inorganic Fibers:Processes,
Structure,Properties,Applications(20
00)、81〜102および129〜168頁(これらは、本明細書によって参
考として援用される)を参照のこと。
For more information on glass compositions and methods for making the glass compositions, see K. K. Loewenstein, The Manufacturi
ng Technology of Continuous Glass Fi
Bres (3rd edition, 1993), 30-44, 47-60, 115-122, and 126-135, and F.M. T. Wallenberger (editor),
Advanced Inorganic Fibers: Processes,
Structure, Properties, Applications (20
00), 81-102 and 129-168, which are hereby incorporated by reference.

【0010】 実際のファイバー成形操作は、高温で行われるので、その製造に関連した高エ
ネルギーの費用が存在する。さらに、高温は、ガラス融解炉に使用される耐熱物
ならびにファイバーを成形するために使用されるブッシングの分解を加速する。
ブッシングは、ブッシングが腐食するので、ガラスから回収することができない
貴金属を含む。エネルギー費用ならびに炉耐熱物およびブッシングに対する熱負
荷を減少しながら、同時に、ガラスファイバー成形操作を妨害しないことを確実
にするために必要なΔTを提供するために、最低の可能な成形温度および液化温
度でガラスファイバーを作製することが有利である。ガラス組成物の成形温度お
よび液化温度を減少させることによってまた、環境的利点(例えば、ファイバー
成形操作に必要なエネルギーの生成のために必要とされる燃料の量の減少、なら
びに燃料ガス温度の減少が挙げられるが、これらに限定されない)が得られ得る
。さらに、これらの物質に関連する環境汚染物質を減少または排除するために、
ガラス組成物が低フッ素および/または低ホウ素組成物であり、好ましくは、フ
ッ素を含まないそして/またはホウ素を含まない場合、これは有利である。
Since the actual fiber molding operation is carried out at high temperatures, there are high energy costs associated with its manufacture. In addition, the high temperatures accelerate the decomposition of the refractory materials used in glass melting furnaces as well as the bushings used to mold the fibers.
Bushings contain precious metals that cannot be recovered from the glass because the bushings corrode. The lowest possible molding and liquefaction temperature to provide the necessary ΔT to ensure that it does not interfere with the glass fiber molding operation, while reducing energy costs and heat loads to the furnace refractory and bushings. It is advantageous to make glass fibers in Reducing the molding temperature and liquefaction temperature of the glass composition also provides environmental benefits (eg, a reduction in the amount of fuel needed to produce the energy required for fiber molding operations, as well as a reduction in fuel gas temperature). But not limited thereto) can be obtained. In addition, to reduce or eliminate the environmental pollutants associated with these substances,
This is advantageous if the glass composition is a low fluorine and / or low boron composition, preferably free of fluorine and / or free of boron.

【0011】 (発明の要旨) 本発明は、ガラスファイバー組成物を提供し、これは、52〜62重量%のS
iO2、0〜2重量%のNa2O、16〜25重量%のCaO、8〜16重量%の
Al23、0.05〜0.80重量%のFe23、0〜2重量%のK2O、1.
7〜2.9重量%のMgO、0〜10重量%のB23、0〜2重量%のTiO2
、0〜2重量%のBaO、0〜2重量%のZrO2、そして0〜2%のSrOを
含み、ここで、このガラス組成物は、NIST714参照標準に基づいて228
0°F以下の成形温度および2155°F以下の液化温度を有する。本発明の1
つの非制限的な実施形態では、ガラスファイバー組成物はさらに、0.05〜1
.5重量%のLi2O、0.05〜1.5重量%のZnO、0.05〜3重量%
のMnO、および0.05〜3重量%のMnO2からなる群から選択される少な
くとも1つの材料を含む。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a glass fiber composition, which comprises 52-62 wt% S.
iO 2, 0 to 2 wt% of Na 2 O, 16 to 25 wt% of CaO, 8 to 16 wt% of Al 2 O 3, 0.05~0.80 wt% of Fe 2 O 3, 0~2 Wt% K 2 O, 1.
7-2.9 wt% MgO, 0-10 wt% B 2 O 3 , 0-2 wt% TiO 2
, 0-2 wt% BaO, 0-2 wt% ZrO 2 , and 0-2% SrO, wherein the glass composition is 228 based on NIST 714 reference standard.
It has a molding temperature of 0 ° F or less and a liquefaction temperature of 2155 ° F or less. 1 of the present invention
In one non-limiting embodiment, the glass fiber composition further comprises 0.05-1
. 5 wt% Li 2 O, 0.05-1.5 wt% ZnO, 0.05-3 wt%
Of MnO, and 0.05 to 3 wt% MnO 2 at least one material selected from the group consisting of.

【0012】 本発明はまた、本質的に以下からなるガラスファイバー組成物を提供する:5
2〜62重量%のSiO2;0〜2重量%のNa2O;16〜25重量%のCaO
;8〜16重量%のAl23;0.05〜0.80重量%のFe23;0〜2重
量%のK2O;2.2〜2.9重量%のMgO;0〜10重量%のB23;0〜
2重量%のTiO2;0〜2重量%のBaO;0〜2重量%のZrO2;および0
〜2重量%のSrO。ここで、このガラス組成物は、NIST714参照標準に
基づく2280°F以下の成形温度、および2155°F以下の液化温度を有す
る。
The present invention also provides a glass fiber composition consisting essentially of: 5
2-62 wt% of SiO 2; 0 to 2 wt% of Na 2 O; 16 to 25 wt% of CaO
8 to 16 wt% Al 2 O 3 ; 0.05 to 0.80 wt% Fe 2 O 3 ; 0 to 2 wt% K 2 O; 2.2 to 2.9 wt% MgO; 0 10 wt% of B 2 O 3; 0~
2 wt% TiO 2 ; 0-2 wt% BaO; 0-2 wt% ZrO 2 ; and 0
~ 2 wt% SrO. Here, the glass composition has a forming temperature of 2280 ° F or less and a liquefying temperature of 2155 ° F or less based on the NIST 714 reference standard.

【0013】 新規な本発明は、以下:52〜62重量%のSiO2;0〜2重量%のNa2
;16〜25重量%のCaO;8〜16重量%のAl23;0.05〜0.80
重量%のFe23;0〜2重量%のK2O;1.7〜2.6重量%のMgO;0
〜10重量%のB23;0〜2重量%のTiO2;0〜2重量%のBaO;0〜
2重量%のZrO2;および0〜2重量%のSrOを含み、そして以下:0.0
5〜1.5重量%のLi2O;0.05〜1.5重量%のZnO;0.05〜3
重量%のMnO;および0.05〜3重量%のMnO2からなる群から選択され
る少なくとも1つの材料をさらに含むガラスファイバー組成物を提供する。ここ
で、このガラス組成物は、NIST714参照標準に基づく2280°F以下の
成形温度、および2155°F以下の液化温度を有する。本発明の1つの非限定
的な実施形態において、SiO2含有量は、57〜59重量%であり、Na2O含
有量は、1重量%までであり、CaO含有量は、22〜24重量%であり、Al 23含有量は、12〜14重量%であり、Fe23含有量は、0.4重量%まで
であり、そしてK2O含有量は、0.1重量%までであり、そしてこの組成物は
、以下からなる群から選択される少なくとも1つの材料を含む:0.2〜1重量
%のLi2O;0.2〜1重量%のZnO;1重量%までのMnO;および1重
量%までのMnO2
[0013]   The novel invention is as follows: 52-62 wt% SiO20-2 wt% Na2O
16-25% by weight CaO; 8-16% by weight Al2O30.05-0.80
Wt% Fe2O30-2% by weight K2O; 1.7-2.6 wt% MgO; 0
-10 wt% B2O30-2% by weight TiO20-2 wt% BaO; 0-
2 wt% ZrO2And 0-2% by weight of SrO, and the following: 0.0
5 to 1.5 wt% Li2O; 0.05-1.5 wt% ZnO; 0.05-3
Wt% MnO; and 0.05-3 wt% MnO2Selected from the group consisting of
A glass fiber composition further comprising at least one material is provided. here
And the glass composition has a temperature of 2280 ° F. or less based on NIST 714 reference standard.
It has a molding temperature and a liquefaction temperature of 2155 ° F or less. One non-limiting of the invention
In an exemplary embodiment, SiO2The content is 57 to 59% by weight, and Na2Including O
Content is up to 1% by weight, CaO content is 22 to 24% by weight, Al 2 O3The content is 12 to 14% by weight, and Fe2O3Content up to 0.4% by weight
And K2The O content is up to 0.1% by weight and the composition is
, Containing at least one material selected from the group consisting of: 0.2-1 weight
% Li2O; 0.2-1 wt% ZnO; up to 1 wt% MnO; and single
MnO up to amount%2.

【0014】 (発明の詳細な説明) 織物およびガラスファイバー強化材に適切な、本発明のガラスファイバーの基
本組成物は、最終ガラス組成物の全重量を基準にして、以下の主成分(重量%)
を含む。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Suitable for textiles and glass fiber reinforcement, the basic composition of the glass fiber of the present invention has the following main components (% by weight) based on the total weight of the final glass composition: )
including.

【0015】[0015]

【数1】 本明細書中で議論される数値(例えば、材料の重量%、時間または温度が挙げ
られるが、これらに限定されない)はおおよそであり、当業者に周知の様々な要
素に起因する変形物(例えば、測定基準、装置および技術が挙げられるが、これ
らに限定されない)に供されることが理解されるべきである。例えば、本明細書
中において、SiO2の範囲が52〜62重量%であると記載される場合、この
範囲は、約52〜約62重量%であり、そしてガラス組成物の形成温度が、22
80°F(1249℃)以下であるべきであることが記載される場合、この温度
は、約2280°Fである。
[Equation 1] Numerical values discussed herein (eg, but not limited to, weight percent of material, time or temperature) are approximate and variations due to various factors well known to those skilled in the art (eg, , Metrics, devices and techniques, but are not limited to these). For example, herein, if the range of SiO 2 is described as 52 to 62% by weight, this range is from about 52 to about 62 wt%, and the formation temperature of the glass composition, 22
If it is stated that it should be below 80 ° F (1249 ° C), this temperature is about 2280 ° F.

【0016】 MgOもまた、本発明のガラス組成物の主成分である。ガラスファイバー組成
物の加熱および融解特徴、特に液化温度は、制御され得、特にMgOの量を制御
することによって最適化され得ることが見出されている。このことは、本発明の
目的であり、そして以下により詳細に議論される。
MgO is also the main component of the glass composition of the present invention. It has been found that the heating and melting characteristics of the glass fiber composition, in particular the liquefaction temperature, can be controlled and, in particular, optimized by controlling the amount of MgO. This is the purpose of the present invention and will be discussed in more detail below.

【0017】 しばしば、追加の材料が、ガラスの融解特性を改変するために、このガラス組
成物に添加される。例えば、本発明を限定しないが、Li2O、ZnO2、MnO
およびMnO2は、TLIQを下げるために、ガラスファイバー組成物に添加され得
る。本発明のガラスファイバーの1つの非限定的な実施形態において、ガラス組
成物は、これらの材料の1つ以上を、以下の量で含み得る。
Often, additional materials are added to the glass composition to modify the melting properties of the glass. For example, without limiting the invention, Li 2 O, ZnO 2 , MnO
And MnO 2 can be added to the glass fiber composition to lower the T LIQ . In one non-limiting embodiment of the glass fibers of the present invention, the glass composition can include one or more of these materials in the following amounts.

【0018】[0018]

【数2】 0.05重量%未満のこれらの材料のレベルは、トランプ量であるかまたは低く
、故に、これらはガラスの融解特性に実質的に影響しないと考えられる。
[Equation 2] Levels of these materials below 0.05 wt% are at or below Trump's level, so it is believed that they do not substantially affect the melting properties of the glass.

【0019】 ホウ素は、TLIQを下げるためにガラスファイバー組成物に添加され得る別の
材料である。しかし、上述のように、ホウ素の含有により粒子が生成し、この粒
子は、粒子のレベルに基づいて、環境中に放出される前に、溶解加熱炉の排気ス
トリームから除去される必要があり得る。ガラスファイバー組成物中のB23
量は、10重量%程度も高くあり得るが、本発明の1つの非限定的な実施形態の
ガラス組成物は、3重量%以下のB23、好ましくは、2重量%以下のB23
そしてより好ましくは、1重量%以下のB23を含む。本発明の別の非限定的な
実施形態において、ガラス組成物は、本質的にホウ素を含まない。すなわち、こ
れは、微量以下のB23(これは本明細書中において、0.05重量%までのB 23とみなされる)を含み、そして好ましくは、B23を全く含まない。
[0019]   Boron is TLIQAnother that may be added to the glass fiber composition to lower the
It is a material. However, as mentioned above, the inclusion of boron produces particles,
Depending on the level of particles, the slag is discharged into the melting furnace exhaust gas before it is released into the environment.
It may need to be removed from the stream. B in the glass fiber composition2O3of
The amount can be as high as 10% by weight, but of one non-limiting embodiment of the invention.
The glass composition contains 3% by weight or less of B.2O3, Preferably 2% by weight or less of B2O3,
And more preferably, 1% by weight or less of B2O3including. Another non-limiting of the invention
In embodiments, the glass composition is essentially free of boron. That is, this
This is a trace amount of B2O3(This means that up to 0.05% by weight of B 2 O3Is considered to be) and preferably B2O3Does not include at all.

【0020】 ガラスファイバー組成物は、他の成分を含み得、そして本発明は、ガラスファ
イバー組成物中の他の材料(例えば、それぞれ0〜2重量%のTiO2、BaO
、ZrO2およびSrOが挙げられるが、これらに限定されない)を含むことを
企図することが理解されるべきである。
The glass fiber composition may include other components, and the present invention provides for other materials in the glass fiber composition (eg, 0 to 2 wt% TiO 2 , BaO, respectively).
, ZrO 2 and SrO) are intended to be included.

【0021】 さらに、先に議論された環境問題のため、本発明に限定されないが、ガラス組
成物は、好ましくは、低フッ素組成物(すなわち、0.30重量%以下のフッ素
)であり、より好ましくはフッ素を含まない。すなわち、これは、微量以下のフ
ッ素(本明細書中において、0.05重量%までのフッ素であるとみなされる)
を含み、そして好ましくは、全くフッ素を含まない。
Further, although not limited to the present invention because of the environmental issues discussed above, the glass composition is preferably a low fluorine composition (ie, 0.30 wt% or less fluorine), and Preferably it does not contain fluorine. That is, it is a trace amount or less of fluorine (which is considered herein to be up to 0.05% by weight of fluorine).
And preferably no fluorine at all.

【0022】 本明細書中で開示されるガラス組成物はまた、少量の他の材料(例えば、融解
および精製補助剤、トランプ材料または不純物)を含み得る。例えば、本発明を
限定しないが、融解および精製補助剤(例えば、SO3)は、ガラスの製造の間
有用であるが、ガラス中のこれらの残量は変動し得、そしてガラス製品の特性に
重大な影響を有さない。さらに、上記の少量の添加剤は、主成分の原材料中に含
まれるトランプ材料または不純物としてガラス組成物に入れられ得る。
The glass compositions disclosed herein may also include minor amounts of other materials such as melting and refining aids, playing materials or impurities. For example, without limiting the invention, melting and refining aids (eg, SO 3 ) are useful during the manufacture of the glass, but their residual amount in the glass may vary and the properties of the glass product may vary. Has no significant impact. Further, the small amount of additives described above may be included in the glass composition as a playing card material or impurities contained in the main ingredient.

【0023】 本発明の、市販用のガラスファイバーは、ファイバーの組成物を形成する特定
の酸化物を供給するために使用される原料をブレンドすることによって、当該分
野において周知の従来の様式で、調製され得る。例えば、代表的には、SiO2
については砂が使用され、Al23についてはクレーが使用され、CaOについ
ては石灰または石灰石が使用され、そしてMgOおよびいくらかのCaOについ
ては白雲石が使用される。先に議論したように、このガラスは、ガラス特性を改
変するために添加される他の添加物、ならびに少量の融解補助剤および精製補助
剤、トランプ材料または不純物を含み得る。
Commercially available glass fibers of the present invention can be prepared in a conventional manner well known in the art by blending the raw materials used to provide the particular oxides that form the composition of the fibers. Can be prepared. For example, typically, SiO 2
Sand is used for, Al 2 O 3 for clay, CaO for lime or limestone, and MgO and some CaO for dolomite. As discussed above, the glass may contain other additives that are added to modify the glass properties, as well as minor amounts of melting and refining aids, playing materials or impurities.

【0024】 これらの成分を、所望のガラスのための各成分の所望の重量を提供するための
適切な割合で混合した後に、このバッチを、当業者に周知であるように、従来の
ガラスファイバー融解炉内で融解し、そして得られる融解ガラスを、従来の前炉
に沿って、この前炉の底部に沿って位置するガラスファイバー成形ブッシング内
へと通過させる。ガラス融解段階の間に、このガラスは、代表的に、少なくとも
2550°F(1400℃)の温度まで加熱される。次いで、この融解ガラスを
、ブッシングの底部の複数の穴を通して引き出すかまたは引き抜く。融解ガラス
のストリームを、巻取り機の回転可能コレット上に設置された成形管上にフィラ
メントのストランドを巻き取ることによって、細くしてフィラメントにする。あ
るいは、ファイバー成形装置は、例えば、当業者に公知であるように、ファイバ
ーがノズルから引き出される、合成織物のファイバーまたはストランドのための
成形デバイス(例えば紡糸金口であるが、これに限定されない)であり得る。代
表的な前炉およびガラスファイバー成形装置は、K.Loewenstein、
The Manufacturing Technology of Cont
inuous Glass Fibres、(第3版、1993)、85〜10
7頁および115〜135頁(これは、本明細書中に参考として援用される)に
示されている。
After mixing the ingredients in the appropriate proportions to provide the desired weight of each ingredient for the desired glass, the batch is mixed with conventional glass fibers as is well known to those skilled in the art. Melting in the melting furnace and the resulting molten glass are passed along a conventional forehearth into a glass fiber molding bushing located along the bottom of the forehearth. During the glass melting stage, the glass is typically heated to a temperature of at least 2550 ° F (1400 ° C). The molten glass is then drawn or drawn through the holes in the bottom of the bushing. A stream of molten glass is thinned into filaments by winding a strand of filaments onto a shaped tube placed on a rotatable collet of a winder. Alternatively, the fiber forming apparatus may be, for example, but not limited to those skilled in the art, a forming device for fibers or strands of synthetic fabric, such as, but not limited to, a spinneret, in which fibers are drawn from a nozzle. Can be. A typical forehearth and glass fiber molding apparatus is described in K.K. Loewenstein,
The Manufacturing Technology of Cont
Inous Glass Fibers, (3rd edition, 1993), 85-10
See pages 7 and 115-135, which are incorporated herein by reference.

【0025】 表1〜7は、ガラス組成物の液化温度に対するMgOの効果を示す、ガラスフ
ァイバー組成物の実験室での例を示す。ホウ素およびフッ素は、これらの組成物
には含まれなかった。表1〜7に示すガラスファイバー組成物を、試薬等級の酸
化物(例えば、純粋なシリカまたはカルシア(calcia))から調製した。
各実施例についてのバッチサイズは、1000グラムであった。個々のバッチ成
分を秤量し、混合し、そして密封した瓶に入れた。次いで、この密封した瓶を、
塗料振盪機に15分間入れて、これらの成分を効果的に混合した。次いで、この
バッチの一部を白金るつぼに入れた(このるつぼの容量の3/4以下を充填した
)。次いで、このるつぼを炉に入れ、そして2600°F(1425℃)で15
分間加熱した。次いで、残りのバッチをこの熱したるつぼに入れ、そして260
0°F(1425℃)に15〜30分間加熱した。次いで、この炉の温度を27
00°F(1482℃)に上昇させ、そしてこの温度で4時間保持した。次いで
、この融解ガラスを水中でフリットし、そして乾燥した。成形温度、すなわち、
100ポアズの粘度におけるガラスの温度を、ASTM法C965−81により
決定し、そして液化温度を、ASTM法C829−81により決定した。
Tables 1-7 show laboratory examples of glass fiber compositions showing the effect of MgO on the liquefaction temperature of the glass composition. Boron and fluorine were not included in these compositions. The glass fiber compositions shown in Tables 1-7 were prepared from reagent grade oxides such as pure silica or calcia.
The batch size for each example was 1000 grams. The individual batch ingredients were weighed, mixed and placed in a sealed bottle. This sealed bottle is then
The ingredients were placed on a paint shaker for 15 minutes to effectively mix the ingredients. A portion of this batch was then placed in a platinum crucible (up to 3/4 the volume of the crucible was filled). The crucible was then placed in a furnace and placed at 2600 ° F (1425 ° C) for 15
Heated for minutes. The remaining batch is then placed in this heated crucible and 260
Heat to 0 ° F (1425 ° C) for 15-30 minutes. Then, the temperature of this furnace is increased to 27
Raised to 00 ° F (1482 ° C) and held at this temperature for 4 hours. The molten glass was then fritted in water and dried. Molding temperature, i.e.
The temperature of the glass at a viscosity of 100 poise was determined by ASTM method C965-81 and the liquefaction temperature was determined by ASTM method C829-81.

【0026】 表1〜7に示す組成物の成分の重量%は、バッチにおける各成分の重量%に基
づく。バッチの重量%は、一般に、融解の間に揮発したガラスバッチ材料(例え
ば、ホウ素およびフッ素)を除いて、融解したサンプルの重量%とおおよそ同じ
であると考えられる。ホウ素については、実験室でのサンプルにおけるB23
重量%は、バッチ組成物におけるB23の重量%より5〜10%少ないと考えら
れる。フッ素については、実験室での融解物におけるフッ素の重量%は、バッチ
組成物中のフッ素の重量%より約50%少ないと考えられる。市販等級の材料か
ら作製され、そして従来の操作条件下で融解された、ガラスファイバー組成物は
、上記と類似のバッチ重量%および融解物重量%を有することが、さらに考えら
れる。但し、従来の融解操作においては、材料は、実験室での融解のための曝露
である4時間より短い時間にわたって、高い融解温度に曝露されるので、この組
成物の揮発性成分のバッチ重量%および融解物重量%が、実際に、実験室での溶
融物のバッチ重量%および溶融物重量%より互いに接近していることを除く。
The weight percentages of the components of the compositions shown in Tables 1-7 are based on the weight percentages of each component in the batch. The weight% of the batch is generally considered to be approximately the same as the weight% of the melted sample, except for the glass batch materials (eg, boron and fluorine) that have volatilized during melting. For boron, the wt% B 2 O 3 in the laboratory sample is believed to be 5-10% less than the wt% B 2 O 3 in the batch composition. For fluorine, the weight percent fluorine in the laboratory melt is believed to be about 50% less than the weight percent fluorine in the batch composition. It is further envisioned that glass fiber compositions made from commercial grade materials and melted under conventional operating conditions will have similar batch weight% and melt weight% as described above. However, in conventional melting operations, the material is exposed to high melting temperatures for less than the 4 hours exposure for laboratory melting, so that the batch weight percent of the volatile components of this composition is And that the melt weight% is actually closer to each other than the batch weight% and melt weight% of the melt in the laboratory.

【0027】 高温での粘度(TFORM)の決定は、National Institute
of Standards and Testing(NIST)により提供さ
れる物理的標準と比較した、ガラスサンプルに基づいた。表1〜7において、T FORM は、NIST 717A(これは、ホウケイ酸ガラス標準である)またはN
IST 714(これは、ソーダ石灰ガラス標準である))のいずれかとの比較
に基づいて、報告される。いずれの標準も使用され得るが、NIST 714参
照標準がより信頼性があると考えられる。なぜなら、NISTホウケイ酸標準7
17Aは、2154°F(1177℃)より高い温度において劣化することが、
観察されたからである。これら2つの異なる標準に基づくTFORMを比較すると、
一般に、NIST 714に基づくTFORMは、NIST 717Aに基づくTFO RM より20°F〜25°F(11℃〜16℃)高い。TLIQは、NIST標準に
よって影響を受けない。
[0027]   Viscosity at high temperature (TFORM) Is determined by the National Institute
Offered by of Standards and Testing (NIST)
Based on a glass sample compared to a physical standard. In Tables 1 to 7, T FORM NIST 717A (which is a borosilicate glass standard) or N
Comparison with any of IST 714 (which is a soda lime glass standard))
Based on. Either standard can be used, but see NIST 714.
The territorial standard is considered more reliable. Because NIST borosilicate standard 7
17A can degrade at temperatures above 2154 ° F (1177 ° C),
Because it was observed. T based on these two different standardsFORMComparing
Generally, T based on NIST 714FORMIs based on NIST 717AFO RM 20 ° F to 25 ° F (11 ° C to 16 ° C) higher. TLIQConforms to the NIST standard
Therefore, it is not affected.

【0028】 表1の実施例1〜7は、1重量%のTiO2をさらに含む、代表的なガラスフ
ァイバー成形組成物の、MgOの量を1.82重量%から3重量%まで変化させ
た場合の液化温度の変化を示す。表2における実施例8〜14および表3におけ
る実施例15〜30は、それぞれ1.5重量%または1.1重量%のTiO2
および0.90重量%のLi2Oをさらに含む、代表的なガラスファイバー成形
組成物の、MgOの量を1.7重量%から3.5重量%へと変化させた場合の液
化温度の変化を示す。表4における実施例31〜38は、0.5重量%のTiO 2 および0.90重量%のLi2Oをさらに含む、代表的なガラスファイバー成形
組成物の、MgOの量を1.7重量%から3.12重量%へと変化させた場合の
液化温度の変化を示す。表5における実施例39〜49は、1.1重量%のTi
2、0.45重量%のLi2Oおよび0.45重量%のZnOをさらに含む、代
表的なガラスファイバー成形組成物の、MgOの量を1.7重量%から3.1重
量%へと変化させた場合の液化温度の変化を示す。表6における実施例47〜5
4は、1.1重量%のTiO2および0.90重量%のZnOをさらに含む、代
表的なガラスファイバー成形組成物の、MgOの量を1.7重量%から3.1重
量%へと変化させた場合の液化温度の変化を示す。表7における実施例59〜6
6は、1.1重量%のTiO2、0.30重量%のNa2O、0.60重量%のL
2Oおよび0.25重量%のFe23をさらに含む、代表的なガラスファイバ
ー成形組成物の、MgOの量を1.7重量%から3.1重量%へと変化させた場
合の液化温度の変化を示す。さらに、選択したガラス組成物の成形温度もまた、
表1〜7に含まれる。
[0028]   Examples 1 to 7 in Table 1 show 1% by weight of TiO.2A typical glass frame that further includes
The amount of MgO in the fiber molding composition was changed from 1.82% by weight to 3% by weight.
The change in liquefaction temperature in the case of exposure is shown. In Examples 8 to 14 and Table 3 in Table 2.
Examples 15 to 30 are 1.5 wt% or 1.1 wt% TiO, respectively.2,
And 0.90 wt% Li2Typical glass fiber molding that further contains O
Liquid of the composition when the amount of MgO is changed from 1.7% by weight to 3.5% by weight
The change in oxidization temperature is shown. Examples 31-38 in Table 4 are 0.5 wt% TiO. 2 And 0.90 wt% Li2Typical glass fiber molding that further contains O
When the amount of MgO in the composition is changed from 1.7% by weight to 3.12% by weight
The change in liquefaction temperature is shown. Examples 39-49 in Table 5 are 1.1 wt% Ti.
O2, 0.45 wt% Li2O, and further comprising 0.45 wt% ZnO
The amount of MgO in the typical glass fiber molding composition was 1.7 wt% to 3.1 wt.
The change of the liquefaction temperature when changing to the amount% is shown. Examples 47-5 in Table 6
4 is 1.1% by weight TiO2And further comprising 0.90 wt% ZnO.
The amount of MgO in the typical glass fiber molding composition was 1.7 wt% to 3.1 wt.
The change of the liquefaction temperature when changing to the amount% is shown. Examples 59 to 6 in Table 7
6 is 1.1 wt% TiO2, 0.30% by weight Na2O, L of 0.60% by weight
i2O and 0.25 wt% Fe2O3Typical glass fiber, including
-When the amount of MgO in the molding composition is changed from 1.7% by weight to 3.1% by weight.
The change in the liquefaction temperature in the case of Further, the molding temperature of the selected glass composition is also
Included in Tables 1-7.

【0029】 表1〜7はまた、比SiO2/ROを含む。これは、それぞれCaOおよびM
gOとして表したカルシア含有量とマグネシア含有量との合計に対する、SiO 2 として表したバッチ内のシリカ含有量の比である。
[0029]   Tables 1 to 7 also show the ratio SiO2/ RO is included. This is CaO and M respectively
SiO relative to the sum of the calcia content and the magnesia content expressed as gO 2 Is the ratio of silica content in the batch expressed as

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】[0033]

【表4】 [Table 4]

【0034】[0034]

【表5】 [Table 5]

【0035】[0035]

【表6】 [Table 6]

【0036】[0036]

【表7】 図1および図2は、以下により詳細に考察されるように、表1〜7に示される
組成物の形成温度とMgOの量との関係を例示する曲線を表す。これらの曲線は
、Microsoft(登録商標)Excel97SR−2(f)を使用して生
成される二次多項式曲線である。これらの曲線の各々は、MgOの量が液化温度
に影響をおよぼし、特に、液化温度対MgOの量における共晶融点、すなわち最
小値が存在し、このことは、MgOの量が、ガラスファイバー形成組成物のため
の最小液化温度を生成するために制御され得ることを示す。
[Table 7] 1 and 2 represent curves illustrating the relationship between the formation temperature of the compositions shown in Tables 1-7 and the amount of MgO, as discussed in more detail below. These curves are quadratic polynomial curves generated using Microsoft® Excel 97SR-2 (f). Each of these curves shows that the amount of MgO affects the liquefaction temperature, and in particular that there is a eutectic melting point, or minimum, in the liquefaction temperature vs. the amount of MgO, which means that the amount of MgO changes the glass fiber formation. It is shown that it can be controlled to produce a minimum liquefaction temperature for the composition.

【0037】 より具体的には、図1の曲線1は、表1の実施例1〜7に示される液化温度と
ガラス組成物内のMgOの量との間の関係を例示する。MgOの範囲を3.5重
量%まで拡大するために、コントロール組成物がまた、この曲線内に含まれる。
このコントロール組成物は、59.37重量%のSiO2、12.94重量%の
Al23、21.00重量%のCaO、3.5重量%のMgO、1.42重量%
のTiO2、1.01重量%のNaO、および0.22重量%のFe23を含み
、そして2158°FのTLIQを有する。この曲線に基づいて理解され得るよう
に、この液化温度は、2.2〜2.9重量%のMgOの範囲において最小値に接
近し、そして2.45〜2.65重量%のMgOにおいて最小温度に達する。
More specifically, curve 1 of FIG. 1 illustrates the relationship between the liquefaction temperature and the amount of MgO in the glass composition shown in Examples 1-7 of Table 1. A control composition is also included within this curve to extend the MgO range to 3.5 wt%.
This control composition contained 59.37 wt% SiO 2 , 12.94 wt% Al 2 O 3 , 21.00 wt% CaO, 3.5 wt% MgO, 1.42 wt%.
TiO 2 , 1.01 wt% NaO, and 0.22 wt% Fe 2 O 3 and has a T LIQ of 2158 ° F. As can be seen on the basis of this curve, the liquefaction temperature approaches a minimum in the range of 2.2-2.9 wt% MgO and a minimum in 2.45-2.65 wt% MgO. Reach the temperature.

【0038】 図1の曲線2は、表2の実施例8〜14に示される液化温度とガラス組成物中
のMgOの量との関係を例示する。この曲線に基づいて理解され得るように、こ
の液化温度は、1.85〜2.6重量%のMgOの範囲において最小値に接近し
、そして2.0〜2.45重量%のMgOにおいて最小温度に達する。
Curve 2 in FIG. 1 illustrates the relationship between the liquefaction temperature and the amount of MgO in the glass composition shown in Examples 8-14 of Table 2. As can be seen on the basis of this curve, the liquefaction temperature approaches a minimum in the range of 1.85-2.6 wt% MgO and a minimum in 2.0-2.45 wt% MgO. Reach the temperature.

【0039】 図1の曲線3は、表3の実施例15〜30に示される液化温度とガラス組成物
中のMgOの量との間の関係を例示する。この曲線に基づいて理解され得るよう
に、この液化温度は、1.8〜2.5重量%のMgOの範囲において最小値に接
近し、そして2.0〜2.3重量%のMgOにおいて最小温度に達する。
Curve 3 in FIG. 1 illustrates the relationship between the liquefaction temperature and the amount of MgO in the glass composition shown in Examples 15-30 of Table 3. As can be seen on the basis of this curve, the liquefaction temperature approaches a minimum in the range of 1.8-2.5% by weight MgO and a minimum in 2.0-2.3% by weight MgO. Reach the temperature.

【0040】 図1の曲線4は、表4の実施例31〜38に示される液化温度とガラス組成物
中のMgOの量との間の関係を例示する。この曲線に基づいて理解され得るよう
に、この液化温度は、2.3〜2.7重量%のMgOの範囲において最小値に接
近し、そして2.35〜2.6重量%のMgOにおいて最小温度に達する。
Curve 4 of FIG. 1 illustrates the relationship between the liquefaction temperature and the amount of MgO in the glass composition shown in Examples 31-38 of Table 4. As can be seen on the basis of this curve, the liquefaction temperature approaches a minimum in the range of 2.3-2.7 wt% MgO and a minimum in 2.35-2.6 wt% MgO. Reach the temperature.

【0041】 図1の曲線5は、表5の実施例39〜49に示される液化温度とガラス組成物
中のMgOの量との間の関係を例示する。この曲線に基づいて理解され得るよう
に、この液化温度は、1.8〜2.5重量%のMgOの範囲において最小値に接
近し、そして2.0〜2.3重量%のMgOにおいて最小温度に達する。
Curve 5 in FIG. 1 illustrates the relationship between the liquefaction temperature and the amount of MgO in the glass composition shown in Examples 39-49 of Table 5. As can be seen on the basis of this curve, the liquefaction temperature approaches a minimum in the range of 1.8-2.5% by weight MgO and a minimum in 2.0-2.3% by weight MgO. Reach the temperature.

【0042】 図1の曲線6は、表6の実施例50〜58に示される液化温度とガラス組成物
中のMgOの量との間の関係を例示する。この曲線に基づいて理解され得るよう
に、この液化温度は、2.3〜2.7重量%のMgOの範囲において最小値に接
近し、そして2.4〜2.6重量%のMgOにおいて最小温度に達する。
Curve 6 of FIG. 1 illustrates the relationship between the liquefaction temperature and the amount of MgO in the glass composition shown in Examples 50-58 of Table 6. As can be seen on the basis of this curve, the liquefaction temperature approaches a minimum in the range of 2.3-2.7 wt% MgO and a minimum in 2.4-2.6 wt% MgO. Reach the temperature.

【0043】 図1の曲線7は、表7の実施例59〜66に示される液化温度とガラス組成物
中のMgOの量との間の関係を例示する。この曲線に基づいて理解され得るよう
に、この液化温度は、2.7〜3.2重量%のMgOの範囲において最小値に接
近し、そして2.8〜3.1重量%のMgOにおいて最小温度に達する。
Curve 7 of FIG. 1 illustrates the relationship between the liquefaction temperature and the amount of MgO in the glass composition shown in Examples 59-66 of Table 7. As can be seen on the basis of this curve, the liquefaction temperature approaches a minimum in the range of 2.7-3.2 wt% MgO and a minimum in 2.8-3.1 wt% MgO. Reach the temperature.

【0044】 曲線1〜7に見られるように、MgOの量は、液化温度に影響を及ぼし、そし
て、特に、MgOの量は、ガラスファイバー形成組成物のための最小液化温度を
生成するために制御され得る。
As seen in curves 1-7, the amount of MgO affects the liquefaction temperature, and, in particular, the amount of MgO is to produce the minimum liquefaction temperature for the glass fiber forming composition. Can be controlled.

【0045】 図2は、表2〜6の実施例8〜58の種々の組み合わせについての、液化温度
とMgOの量との関係を例示する。さらに具体的には、曲線Aは、表2、3、お
よび4に示されるガラス組成物についての、液化温度対MgOの量をプロットし
、曲線Bは、表3、5および6に示されるガラス組成物についての、液化曲線対
MgOの量をプロットし、そして曲線Cは、表2〜6に示されるガラス組成物に
ついての、液化温度対MgOの量をプロットする。曲線A、BおよびCが異なる
ガラス組成物についての液化温度をあわせもつことが理解される。より具体的に
は、曲線Aによって表されるガラス組成物は、同じLi2Oレベルを有するが、
TiO2の量が異なり、曲線Bによって表されるガラス組成物は、同じ量のTi
2を有するが、Li2OおよびZnOの量が異なり(Li2O+ZnOの全体量
は同じであるが)、そして曲線Cによって表されるガラス組成物は、TiO2
Li2Oおよび/またはZnOの量で異なる。しかし、これらの組み合わせは、
MgOの量が変化する際の液化温度の傾向を例示するために提供される。
FIG. 2 illustrates the relationship between liquefaction temperature and amount of MgO for various combinations of Examples 8-58 in Tables 2-6. More specifically, curve A plots the liquefaction temperature vs. the amount of MgO for the glass compositions shown in Tables 2, 3 and 4, and curve B shows the glasses shown in Tables 3, 5 and 6. The liquefaction curve versus the amount of MgO is plotted for the composition, and curve C plots the liquefaction temperature versus the amount of MgO for the glass compositions shown in Tables 2-6. It is understood that curves A, B and C have combined liquefaction temperatures for different glass compositions. More specifically, the glass composition represented by curve A has the same Li 2 O level,
The glass composition represented by curve B with different amounts of TiO 2 has the same amount of Ti.
Has a O 2, different amounts of Li 2 O and ZnO (although the total amount of Li 2 O + ZnO are the same), and the glass composition is represented by curve C, TiO 2,
It depends on the amount of Li 2 O and / or ZnO. But these combinations are
It is provided to illustrate the tendency of the liquefaction temperature as the amount of MgO changes.

【0046】 図2を参照して、曲線A,BおよびCについての液化温度は、1.7〜2.6
5重量%のMgOの範囲において最小値に接近し、1.90〜2.55重量%の
MgOにおいて最小温度に達する。
With reference to FIG. 2, the liquefaction temperatures for curves A, B and C are 1.7-2.6.
The minimum is approached in the range of 5 wt% MgO, and the minimum temperature is reached in the range of 1.90 to 2.55 wt% MgO.

【0047】 表2〜6のガラス組成物が表1のガラス組成物より最小の液化温度(曲線2〜
6、A、BおよびCに示されるように)を示すという事実が予想される。なぜな
ら、表2〜6の実施例8〜58が全て、添加剤を含み、そして特に、Li2Oお
よび/またはZnOは液化温度を低下させる。しかし、表2〜6のガラス組成物
についての最小液化温度が一般的に、表1のガラス組成物のMgO範囲より低い
MgO範囲内にあるという事実が特に重要である。
The glass compositions of Tables 2 to 6 have the lowest liquefaction temperature (curves 2 to 2) than the glass compositions of Table 1.
6, as shown in A, B and C) is expected. This is because all the examples 8-58 in Table 2-6, contain additives, and in particular, Li 2 O and / or ZnO lowers the liquidus temperature. However, of particular importance is the fact that the minimum liquefaction temperatures for the glass compositions of Tables 2-6 are generally in the MgO range below the MgO range of the glass compositions of Table 1.

【0048】 図1および2の曲線1〜7およびA〜Cを見ると、MgOの量がガラスファイ
バー形成組成物の加熱および融解プロフィールに影響を及ぼし、そして特に、こ
のMgO含有率を使用して、ガラスファイバー形成組成物の液化温度を最小にし
得、そして連続的かつ途切れないガラスファイバー形成操作を容易にするのに必
要とされるΔTを維持する間、より低い形成温度を可能にし得ることが明らかで
ある。
Looking at curves 1-7 and AC of FIGS. 1 and 2, the amount of MgO affects the heating and melting profile of the glass fiber forming composition and, in particular, using this MgO content. , It may minimize the liquefaction temperature of the glass fiber forming composition and may allow lower forming temperatures while maintaining the ΔT required to facilitate continuous and uninterrupted glass fiber forming operations. it is obvious.

【0049】 表8の実施例67〜98は、2.3〜2.55重量%のMgO、およびNIS
T714参照基準に基づいて90°Fより高いΔTを有する本発明のガラス組成
物の追加の実施例である。これらの実験室サンプルは、前に考察されるように、
それらのバッチ組成物に基づいて、3重量%までのB23、0.9重量%までの
Na2O、1.1重量%までのTiO2、0.9重量%までのLi2O、1重量%
までのZnO、3重量%までのMnO、3重量%までのMnO2を含む。これら
のサンプルは、表1〜7に記載される様式と同じ様式で作製した。
Examples 67-98 in Table 8 are 2.3-2.55 wt% MgO, and NIS.
7 is an additional example of a glass composition of the present invention having a ΔT of greater than 90 ° F. based on the T714 reference standard. These laboratory samples, as discussed previously,
Based on their batch composition, up to 3% by weight B 2 O 3 , up to 0.9% by weight Na 2 O, up to 1.1% by weight TiO 2 , up to 0.9% by weight Li 2 O. 1% by weight
Up to 3% by weight MnO, up to 3% by weight MnO 2 . These samples were made in the same manner as described in Tables 1-7.

【0050】[0050]

【表8】 表9は、商業的なガラス融解操作において作製されるいくつかのガラスファイ
バー溶融組成物を含む。この表における各構成成分の量は、実際の溶融物中の重
量パーセントである。Li2Oの重量パーセントは、湿式化学分析技術を用いて
決定し、B23の重量パーセントは、中性子透過分析(Neutron Tra
nsmission analysis)技術を用いて決定し、そして残りの構
成成分の重量パーセントは、X線蛍光分析(「XRF分析」ともいう)を用いて
決定した(これらはすべて、当業者に周知である)。
[Table 8] Table 9 contains some glass fiber melt compositions made in commercial glass melting operations. The amount of each component in this table is the weight percentage in the actual melt. The weight percentage of Li 2 O was determined using wet chemical analysis techniques and the weight percentage of B 2 O 3 was determined by neutron transmission analysis (Neutron Tra).
The weight percentage of the remaining components was determined using X-ray fluorescence analysis (also known as "XRF analysis"), all of which are well known to those skilled in the art.

【0051】[0051]

【表9】 上記に基づいて、本発明の1つの非限定的な実施形態においては、このガラス
ファイバー組成物は、SiO2、CaO、Al23およびFe23の基本組成を
有し、そして上記で考察したように、必要に応じてNa2O、およびMgOを1
.7〜2.9wt%、好ましくは1.8〜2.9wt%、そしてより好ましくは
1.8〜2.7wt%の範囲の含量で有する。別の非限定的な実施形態において
は、このガラスファイバー組成物は、1.7〜2.7wt%、好ましくは1.9
〜2.65wt%にわたるMgO含量を有する。
[Table 9] Based on the above, in one non-limiting embodiment of the present invention, the glass fiber composition has a basic composition of SiO 2 , CaO, Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 , and As discussed, 1% of Na 2 O and MgO were added as needed.
. It has a content in the range of 7 to 2.9 wt%, preferably 1.8 to 2.9 wt%, and more preferably 1.8 to 2.7 wt%. In another non-limiting embodiment, the glass fiber composition comprises 1.7-2.7 wt%, preferably 1.9.
It has a MgO content ranging from ˜2.65 wt%.

【0052】 本発明の1つの非限定的な実施形態においては、MgO以外のいかなる液化温
度低減添加剤も含まないか、またはほんの微量のこれらの添加剤(すなわち、0
.05wt%未満)を含むガラス組成物については、MgOの範囲は2.2〜2
.9wt%、好ましくは2.4〜2.8wt%、そしてより好ましくは2.45
〜2.65wt%である。MgO以外の液化温度低減添加物をほとんど含まない
かまたは全く含まないガラス組成物の別の実施形態においては、MgOの範囲は
2.2〜2.7wt%、好ましくは2.3〜2.6wt%である。
In one non-limiting embodiment of the invention, either no liquefaction temperature reducing additives other than MgO are included, or only trace amounts of these additives (ie, 0).
. For glass compositions containing less than 05 wt%), the range of MgO is 2.2-2.
. 9 wt%, preferably 2.4-2.8 wt%, and more preferably 2.45.
Is about 2.65 wt%. In another embodiment of the glass composition with little or no liquefaction temperature reducing additives other than MgO, the range of MgO is 2.2-2.7 wt%, preferably 2.3-2.6 wt%. %.

【0053】 本発明のなお別の非限定的な実施形態においては、少なくとも0.05wt%
の液化温度低減添加物の全量を含むガラス組成物では、MgO含量は1.7〜2
.65wt%、好ましくは1.8wt%と2.6wt%との間、より好ましくは
1.9〜2.55wt%にわたる。液化温度低減添加物を含むガラス組成物の別
の非限定的な実施形態においては、MgO含量は1.7〜2.5wt%、好まし
くは1.8wt%と2.3wt%との間にわたる。本発明の1つの非限定的な実
施形態においては、ガラスファイバー組成物中の液化温度低減添加物としては、
先に考察された量のLi2O、ZnO、MnO、MnO2および/またはB23
挙げられるが、これらに限定されない。
In yet another non-limiting embodiment of the present invention, at least 0.05 wt%
In the glass composition containing the entire amount of the liquefaction temperature reducing additive, the MgO content is 1.7 to 2
. 65 wt%, preferably between 1.8 wt% and 2.6 wt%, more preferably 1.9 to 2.55 wt%. In another non-limiting embodiment of the glass composition including the liquefaction temperature reducing additive, the MgO content ranges from 1.7 to 2.5 wt%, preferably between 1.8 wt% and 2.3 wt%. In one non-limiting embodiment of the present invention, the liquefaction temperature reducing additive in the glass fiber composition includes:
The amounts discussed above include, but are not limited to, Li 2 O, ZnO, MnO, MnO 2 and / or B 2 O 3 .

【0054】 他の市販のガラスは、バッチからホウ素およびフッ素を減少させるかまたは除
去することによってこれらの物質の放出による環境災害を減少させるが、これら
のガラスは、従来のE−ガラスよりも高い成形温度で処理されることが理解され
るべきである。結果として、これらは生産のためにさらなるエネルギーを必要と
する。本発明は、ホウ素および/またはフッ素をほとんど含まないかまたは全く
含まず、かつ他のホウ素および/またはフッ素が少ないガラス組成物よりも概し
て低い成形温度を有するガラス組成物、ならびにホウ素を含まずかつフッ素を含
まないガラス組成物を提供し、そしてより詳細には、E−ガラスの成形温度に近
い成形温度を有する。本発明の1つの非限定的な実施形態においては、本発明の
ガラス組成物の成形温度は、NIST 714参照標準に基づいて、2280°
F(1249℃)以下、好ましくは2260°F(1238℃)以下、より好ま
しくは2230°F(1221℃)以下であるべきである。本発明の1つの特定
の非限定的な実施形態においては、成形温度は、NIST 714参照標準に基
づいて、2200°F(1204℃)以下である。
Other commercial glasses reduce the environmental hazards from the release of these substances by reducing or removing boron and fluorine from the batch, but these glasses are more expensive than conventional E-glass. It should be understood that it is processed at the molding temperature. As a result, they require more energy for production. The present invention provides glass compositions that have little or no boron and / or fluorine and generally have a lower forming temperature than other boron and / or fluorine-poor glass compositions, and boron-free and A fluorine-free glass composition is provided, and more particularly, has a molding temperature close to that of E-glass. In one non-limiting embodiment of the present invention, the molding temperature of the glass composition of the present invention is 2280 ° based on NIST 714 reference standard.
It should be below F (1249 ° C), preferably below 2260 ° F (1238 ° C), more preferably below 2230 ° F (1221 ° C). In one particular, non-limiting embodiment of the invention, the molding temperature is 2200 ° F (1204 ° C) or less based on the NIST 714 reference standard.

【0055】 さらに、本発明の1つの非限定的な実施形態においては、本発明のガラス組成
物の液化温度は、2155°F(1179℃)以下、好ましくは2145°F(
1174℃)以下、より好ましくは2130°F(1166℃)以下であるべき
である。
Further, in one non-limiting embodiment of the present invention, the liquefaction temperature of the glass composition of the present invention is 2155 ° F (1179 ° C) or less, preferably 2145 ° F (
1174 ° C) or less, more preferably 2130 ° F (1166 ° C) or less.

【0056】 先に考察したように、ガラスファイバー成形工業においては、ガラスファイバ
ー成形操作のブッシング領域およびガラス融解炉の停滞領域における溶融ガラス
の失透を避けるために十分な範囲内に、ΔTは維持されるべきである。本発明に
おいては、ΔTは少なくとも65°F(36℃)、好ましくは少なくとも90°
F(50℃)、そしてより好ましくは少なくとも100°F(56℃)であるべ
きである。さらに、必須ではないが、ガラスファイバー組成物の全体的な加熱必
要量および溶解必要量を低く維持するために、ΔTは150°F(83℃)以下
、より好ましくは125°F(69℃)以下であることが好ましい。このことは
、所定の液化温度に対するより低い成形温度を維持し、そして良好なエネルギー
効率を生じる。必要な場合、SiO2およびCaOの量は、成形温度を変化させ
、そして所望のΔTを提供するように変更され得る。より詳細には、シリカ含量
を減少させ、同時にカルシア(calcia)含量を維持するかまたは増加させ
る(従ってSiO2/RO比を減少させる)ことは、成形温度を低下させ、従っ
てΔTを低下させる。この型の変更は、例えばΔTが100°Fよりも非常に高
く、ガラス融解操作および成形操作に悪影響を与えることなく減少され得た場合
、有用である。逆に、シリカ含量を増加させ、同時にカルシア含量を維持または
減少させる(すなわち、SiO2/RO比を増加させる)ことは、成形温度を上
昇させ、従ってΔTを上昇させる。この型の変更は、例えばΔTが非常に低く、
少なくとも100°Fまで低下させなければならなかった場合に有用である。い
ずれかの方向へのシリカおよび/またはカルシア(および得られるSiO2/R
O比)の組成調節は、安全な工業的溶融物形成プロセスの探求を容易にするとみ
なされるΔTが得られるまで可能である。
As discussed above, in the glass fiber molding industry, ΔT is maintained within a range sufficient to avoid devitrification of the molten glass in the bushing region of the glass fiber molding operation and the stagnant region of the glass melting furnace. It should be. In the present invention, ΔT is at least 65 ° F (36 ° C), preferably at least 90 °.
It should be F (50 ° C), and more preferably at least 100 ° F (56 ° C). In addition, although not required, ΔT should be less than or equal to 150 ° F (83 ° C), more preferably 125 ° F (69 ° C) to keep the overall heating and dissolution requirements of the glass fiber composition low. The following is preferable. This maintains a lower molding temperature for a given liquefaction temperature and results in good energy efficiency. If desired, the amounts of SiO 2 and CaO can be varied to change the molding temperature and provide the desired ΔT. More specifically, reducing the silica content while at the same time maintaining or increasing the calcia content (and thus reducing the SiO 2 / RO ratio) lowers the molding temperature and therefore ΔT. This mold modification is useful if, for example, ΔT is much higher than 100 ° F. and can be reduced without adversely affecting glass melting and molding operations. Conversely, increasing the silica content while at the same time maintaining or decreasing the calcia content (ie increasing the SiO 2 / RO ratio) increases the molding temperature and therefore ΔT. This type of change has a very low ΔT,
Useful if it had to be reduced to at least 100 ° F. Silica and / or calcia (and resulting SiO 2 / R in either direction)
Compositional control of O ratio) is possible until ΔT is obtained, which is considered to facilitate the search for a safe industrial melt formation process.

【0057】 上記で考察されるように、SiO2/RO比は、全体的な加工温度を低下させ
るという目的、特に、成形温度を低下させるが連続的な繊維形成操作を容易にす
るために必要なΔTを提供するという目的の達成をさらに補助するように操作さ
れ得る。本発明を限定するものではないが、本発明のガラスファイバー組成物は
、2.3以下、好ましくは2.25以下、より好ましくは2.2以下のSiO2
/RO比を有する。
As discussed above, the SiO 2 / RO ratio is necessary for the purpose of lowering the overall processing temperature, especially for lowering the molding temperature but facilitating continuous fiber forming operations. Can be manipulated to further aid in achieving the goal of providing Although not limiting the present invention, the glass fiber composition of the present invention has a SiO 2 content of 2.3 or less, preferably 2.25 or less, more preferably 2.2 or less.
/ RO ratio.

【0058】 本発明は特定の実施形態を参照して記載されてきたが、当業者に公知の変形お
よび変更は、特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲内にあり得ること
が理解されるべきである。
Although the invention has been described with reference to particular embodiments, it is understood that variations and modifications known to those skilled in the art may be within the scope of the invention as defined by the claims. Should be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1は、本発明のガラスファイバー組成物の、MgOの量と液化温度との間の
関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of MgO and the liquefaction temperature of the glass fiber composition of the present invention.

【図2】 図2は、本発明のガラスファイバー組成物の、MgOの量と液化温度との間の
関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of MgO and the liquefaction temperature of the glass fiber composition of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G062 AA05 BB01 DA06 DB03 DB04 DC01 DC02 DC03 DD01 DE02 DE03 DF01 EA02 EA03 EB01 EB02 EB03 EC01 EC02 EC03 ED03 EE04 EF01 EF02 EF03 EG01 EG02 EG03 FA01 FB01 FB02 FB03 FC01 FC02 FC03 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH10 HH12 HH13 HH15 HH17 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 NN40 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4G062 AA05 BB01 DA06 DB03 DB04                       DC01 DC02 DC03 DD01 DE02                       DE03 DF01 EA02 EA03 EB01                       EB02 EB03 EC01 EC02 EC03                       ED03 EE04 EF01 EF02 EF03                       EG01 EG02 EG03 FA01 FB01                       FB02 FB03 FC01 FC02 FC03                       FD01 FE01 FF01 FG01 FH01                       FJ01 FK01 FL01 GA01 GB01                       GC01 GD01 GE01 HH01 HH03                       HH05 HH07 HH10 HH12 HH13                       HH15 HH17 JJ01 JJ03 JJ05                       JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05                       KK07 KK10 NN40

Claims (43)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラスファイバー組成物であって、以下: 52〜62重量%のSiO2; 0〜2重量%のNa2O; 16〜25重量%のCaO; 8〜16重量%のAl23; 0.05〜0.80重量%のFe23; 0〜2重量%のK2O; 1.7〜2.9重量%のMgO; 0〜10重量%のB23; 0〜2重量%のTiO2; 0〜2重量%のBaO; 0〜2重量%のZrO2;および 0〜2重量%のSrO、 を含み、 ここで該ガラス組成物は、NIST 714参照標準に基づく2280°F以下
の成形温度および2155°F以下の液化温度を有する、ガラスファイバー組成
物。
1. A glass fiber composition comprising: 52 to 62 wt% of SiO 2; 0 to 2 wt% of Na 2 O; 16 to 25 wt% of CaO; 8 to 16 wt% of Al 2 O 3; 0.05 to 0.80 wt% of Fe 2 O 3; 0~2 wt% of K 2 O; 1.7 to 2.9 wt% of MgO; 0 weight percent of B 2 O 3 ; 0-2 wt% of TiO 2; 0-2 wt% of BaO; 0-2 wt% of ZrO 2; and 0-2 wt% of SrO, wherein the wherein the glass composition, NIST 714 reference A glass fiber composition having a molding temperature below 2280 ° F and a liquefaction temperature below 2155 ° F based on standards.
【請求項2】 前記組成物が、以下: 0.05〜1.5重量%のLi2O; 0.05〜1.5重量%のZnO; 0.05〜3重量%のMnO;および 0.05〜3重量%のMnO2、 からなる群から選択される少なくとも1つの材料をさらに含む、請求項1に記載
のガラスファイバー組成物。
2. The composition comprises: 0.05-1.5 wt% Li 2 O; 0.05-1.5 wt% ZnO; 0.05-3 wt% MnO; and 0. .05~3 wt% of MnO 2, further comprising at least one material selected from the group consisting of a glass fiber composition of claim 1.
【請求項3】 前記MgOの含有量が1.9〜2.65重量%であり、前記
ガラス組成物が、3重量%以下のB23含有量を有し、そして該ガラス組成物が
、2.3以下のSiO2対RO比を有する、請求項2に記載のガラスファイバー
組成物。
3. The MgO content is 1.9 to 2.65 wt%, the glass composition has a B 2 O 3 content of 3 wt% or less, and the glass composition is The glass fiber composition of claim 2 having a SiO 2 to RO ratio of 2.3 or less.
【請求項4】 前記MgO含有量が、1.8〜2.7重量%である、請求項
1に記載のガラスファイバー組成物。
4. The glass fiber composition according to claim 1, wherein the MgO content is 1.8 to 2.7% by weight.
【請求項5】 前記MgO含有量が、1.9〜2.65重量%である、請求
項4に記載のガラスファイバー組成物。
5. The glass fiber composition according to claim 4, wherein the MgO content is 1.9 to 2.65% by weight.
【請求項6】 前記ガラス組成物が、3重量%以下のB23含有量を有する
、請求項1に記載のガラスファイバー組成物。
6. The glass fiber composition according to claim 1, wherein the glass composition has a B 2 O 3 content of 3 % by weight or less.
【請求項7】 前記ガラス組成物が、2.3以下のSiO2対RO比を有す
る、請求項1に記載のガラスファイバー組成物。
7. The glass fiber composition of claim 1, wherein the glass composition has a SiO 2 to RO ratio of 2.3 or less.
【請求項8】 ガラスファイバー組成物であって、本質的に以下: 52〜62重量%のSiO2; 0〜2重量%のNa2O; 16〜25重量%のCaO; 8〜16重量%のAl23; 0.05〜0.80重量%のFe23; 0〜2重量%のK2O; 2.2〜2.9重量%のMgO; 0〜10重量%のB23; 0〜2重量%のTiO2; 0〜2重量%のBaO; 0〜2重量%のZrO2;および 0〜2重量%のSrO、 からなり、 ここで該ガラス組成物は、NIST 714参照標準に基づく2280°F以下
の成形温度および2155°F以下の液化温度を有する、ガラスファイバー組成
物。
8. A glass fiber composition, essentially: 52-62 wt% of SiO 2; 0 to 2 wt% of Na 2 O; 16 to 25 wt% of CaO; 8 to 16 wt% Al 2 O 3 ; 0.05-0.80% by weight Fe 2 O 3 ; 0-2% by weight K 2 O; 2.2-2.9% by weight MgO; 0-10% by weight B 2 O 3; 0-2 wt% of TiO 2; 0-2 wt% of BaO; 0-2 wt% of ZrO 2; and 0-2 wt% of SrO, consists, wherein the glass composition, A glass fiber composition having a molding temperature of 2280 ° F or less and a liquefaction temperature of 2155 ° F or less based on NIST 714 reference standard.
【請求項9】 請求項8に記載のガラスファイバー組成物であって、ここで
前記SiO2含有量が55〜61重量%であり、前記Na2O含有量が1.5重量
%までであり、前記CaO含有量が20〜25重量%であり、前記Al23含有
量が11〜14重量%であり、前記Fe23含有量が0.5重量%までであり、
そして前記K2O含有量が1重量%までである、ガラスファイバー組成物。
9. The glass fiber composition according to claim 8, wherein the SiO 2 content is 55 to 61 wt%, and the Na 2 O content is up to 1.5 wt%. The CaO content is 20 to 25% by weight, the Al 2 O 3 content is 11 to 14% by weight, the Fe 2 O 3 content is up to 0.5% by weight,
A glass fiber composition having a K 2 O content of up to 1% by weight.
【請求項10】 前記ガラス組成物が、3重量%以下のB23含有量、2.
3以下のSiO2対RO比、および少なくとも65°FのΔTを有する、請求項
9に記載のガラスファイバー組成物。
10. The glass composition having a B 2 O 3 content of 3 % by weight or less, 2.
The glass fiber composition of claim 9 having a SiO 2 to RO ratio of 3 or less and a ΔT of at least 65 ° F.
【請求項11】 前記MgO含有量が、2.4〜2.7重量%である、請求
項8に記載のガラスファイバー組成物。
11. The glass fiber composition according to claim 8, wherein the MgO content is 2.4 to 2.7% by weight.
【請求項12】 前記MgO含有量が、2.45〜2.65重量%である、
請求項11に記載のガラスファイバー組成物。
12. The MgO content is 2.45 to 2.65% by weight.
The glass fiber composition according to claim 11.
【請求項13】 前記ガラス組成物が、2.3以下のSiO2対RO比を有
する、請求項8に記載のガラスファイバー組成物。
13. The glass fiber composition of claim 8, wherein the glass composition has a SiO 2 to RO ratio of 2.3 or less.
【請求項14】 前記ガラス組成物が、3重量%以下のB23含有量を有す
る、請求項8に記載のガラスファイバー組成物。
14. The glass fiber composition according to claim 8, wherein the glass composition has a B 2 O 3 content of 3 % by weight or less.
【請求項15】 前記ガラス組成物が、本質的にホウ素を含まない、請求項
14に記載のガラスファイバー組成物。
15. The glass fiber composition of claim 14, wherein the glass composition is essentially free of boron.
【請求項16】 前記ガラス組成物が、NIST 714参照標準に基づく
2260°F以下の成形温度を有する、請求項8に記載のガラスファイバー組成
物。
16. The glass fiber composition of claim 8, wherein the glass composition has a forming temperature of 2260 ° F. or less based on NIST 714 reference standard.
【請求項17】 前記ガラス組成物が、2245°F以下の液化温度を有す
る、請求項16に記載のガラスファイバー組成物。
17. The glass fiber composition of claim 16, wherein the glass composition has a liquefaction temperature of 2245 ° F. or less.
【請求項18】 前記組成物が、少なくとも65°FのΔTを有する、請求
項8に記載のガラスファイバー組成物。
18. The glass fiber composition of claim 8, wherein the composition has a ΔT of at least 65 ° F.
【請求項19】 前記組成物が、150°F以下のΔTを有する、請求項8
に記載のガラスファイバー組成物。
19. The composition has a ΔT of 150 ° F. or less.
The glass fiber composition described in 1.
【請求項20】 ガラスファイバー組成物であって、以下: 52〜62重量%のSiO2; 0〜2重量%のNa2O; 16〜25重量%のCaO; 8〜16重量%のAl23; 0.05〜0.80重量%のFe23; 0〜2重量%のK2O; 1.7〜2.6重量%のMgO; 0〜10重量%のB23; 0〜2重量%のTiO2; 0〜2重量%のBaO; 0〜2重量%のZrO2;および 0〜2重量%のSrO、 を含み、 そして以下: 0.05〜1.5重量%のLi2O; 0.05〜1.5重量%のZnO; 0.05〜3重量%のMnO;および 0.05〜3重量%のMnO2、 からなる群から選択される少なくとも1つの材料をさらに含み、 ここで該ガラス組成物は、NIST 714参照標準に基づいて2280°F以
下の成形温度、および2155°F以下の液化温度を有する、ガラスファイバー
組成物。
20. A glass fiber composition comprising: 52 to 62 wt% of SiO 2; 0 to 2 wt% of Na 2 O; 16 to 25 wt% of CaO; 8 to 16 wt% of Al 2 O 3; 0.05 to 0.80 wt% of Fe 2 O 3; 0~2 wt% of K 2 O; 1.7 to 2.6 wt% of MgO; 0 weight percent of B 2 O 3 ; 0-2 wt% of TiO 2; 0-2 wt% of BaO; 0-2 wt% of ZrO 2; and 0-2 wt% of SrO, comprises and following: 0.05-1.5 wt % of Li 2 O; 0.05 to 1.5 wt% of ZnO; 0.05-3 wt% of MnO; and 0.05-3 wt% of MnO 2, at least one selected from the group consisting of Further comprising a material, wherein the glass composition is 2280 ° F. or less based on NIST 714 reference standard. Molding temperature, and 2155 ° F with the following liquefaction temperature, the glass fiber composition.
【請求項21】 前記MgO含有量が、1.8から2.5重量%である、請
求項20に記載のガラスファイバー組成物。
21. The glass fiber composition according to claim 20, wherein the MgO content is 1.8 to 2.5% by weight.
【請求項22】 前記MgO含有量が、1.9〜2.5重量%である、請求
項21に記載のガラスファイバー組成物。
22. The glass fiber composition according to claim 21, wherein the MgO content is 1.9 to 2.5% by weight.
【請求項23】 請求項22に記載のガラスファイバー組成物であって、こ
こで前記SiO2含有量が、57〜59重量%であり、前記Na2O含有量が1重
量%までであり、前記CaO含有量が22〜24重量%であり、前記Al23
有量が12〜14重量%であり、前記Fe23含有量が0.4重量%までであり
、そして前記K2O含有量が0.1重量%までである、ガラスファイバー組成物
23. The glass fiber composition according to claim 22, wherein the SiO 2 content is 57 to 59 wt% and the Na 2 O content is up to 1 wt%. The CaO content is 22-24 wt%, the Al 2 O 3 content is 12-14 wt%, the Fe 2 O 3 content is up to 0.4 wt%, and the K 2 A glass fiber composition having an O content of up to 0.1% by weight.
【請求項24】 前記組成物が、以下: 0.2〜1重量%のLi2O; 0.2〜1重量%のZnO; 1重量%までのMnO;および 1重量%までのMnO2、 からなる群から選択される少なくとも1つの材料を含む、請求項23に記載のガ
ラスファイバー組成物。
24. The composition comprises: 0.2-1 wt% Li 2 O; 0.2-1 wt% ZnO; up to 1 wt% MnO; and up to 1 wt% MnO 2 , 24. The glass fiber composition of claim 23, comprising at least one material selected from the group consisting of:
【請求項25】 前記ガラス組成物が、2重量%以下のB23含有量を有す
る、請求項20に記載のガラスファイバー組成物。
25. The glass fiber composition according to claim 20, wherein the glass composition has a B 2 O 3 content of 2 % by weight or less.
【請求項26】 請求項20に記載のガラスファイバー組成物であって、こ
こで前記前記SiO2含有量が、55〜61重量%であり、前記Na2O含有量が
1.5重量%までであり、前記CaO含有量が20〜25重量%であり、前記A
23含有量が11〜14重量%であり、前記Fe23含有量が0.5重量%ま
でであり、そして前記K2O含有量が1重量%までである、ガラスファイバー組
成物。
26. The glass fiber composition according to claim 20, wherein the SiO 2 content is 55 to 61 wt%, and the Na 2 O content is up to 1.5 wt%. And the CaO content is 20 to 25% by weight, and the A
A glass fiber composition having an l 2 O 3 content of 11 to 14% by weight, said Fe 2 O 3 content of up to 0.5% by weight and said K 2 O content of up to 1% by weight. object.
【請求項27】 請求項26に記載のガラスファイバー組成物であって、こ
こで前記前記SiO2含有量が、57〜59重量%であり、前記Na2O含有量が
1重量%までであり、前記CaO含有量が22〜24重量%であり、前記Al2
3含有量が12〜14重量%であり、前記Fe23含有量が0.4重量%まで
であり、そして前記K2O含有量が0.1重量%までである、ガラスファイバー
組成物。
27. The glass fiber composition according to claim 26, wherein the SiO 2 content is 57 to 59 wt% and the Na 2 O content is up to 1 wt%. The CaO content is 22 to 24% by weight, and the Al 2
A glass fiber composition having an O 3 content of 12 to 14% by weight, said Fe 2 O 3 content of up to 0.4% by weight and said K 2 O content of up to 0.1% by weight. object.
【請求項28】 前記組成物が、以下: 0.2〜1重量%のLi2O; 0.2〜1重量%のZnO; 1重量%までのMnO; 1重量%までのMnO2、 からなる群から選択される少なくとも1つの材料をさらに含む、請求項20に記
載のガラスファイバー組成物。
28. The composition comprising: from 0.2 to 1 wt% Li 2 O; 0.2 to 1 wt% ZnO; up to 1 wt% MnO; up to 1 wt% MnO 2 . 21. The glass fiber composition of claim 20, further comprising at least one material selected from the group consisting of:
【請求項29】 前記ガラス組成物が、3重量%以下のB23含有量を有す
る、請求項20に記載のガラスファイバー組成物。
29. The glass fiber composition according to claim 20, wherein the glass composition has a B 2 O 3 content of 3 % by weight or less.
【請求項30】 前記ガラス組成物が、2重量%以下のB23含有量を有す
る、請求項29に記載のガラスファイバー組成物。
30. The glass fiber composition according to claim 29, wherein the glass composition has a B 2 O 3 content of 2 % by weight or less.
【請求項31】 前記ガラス組成物が、1重量%以下のB23含有量を有す
る、請求項30に記載のガラスファイバー組成物。
31. The glass fiber composition according to claim 30, wherein the glass composition has a B 2 O 3 content of 1% by weight or less.
【請求項32】 前記ガラス組成物が、本質的にホウ素を含まない、請求項
31に記載のガラスファイバー組成物。
32. The glass fiber composition of claim 31, wherein the glass composition is essentially free of boron.
【請求項33】 前記ガラス組成物が、2.3以下のSiO2対RO比を有
する、請求項20に記載のガラスファイバー組成物。
33. The glass fiber composition of claim 20, wherein the glass composition has a SiO 2 to RO ratio of 2.3 or less.
【請求項34】 前記ガラス組成物が、2.25以下のSiO2対RO比を
有する、請求項33に記載のガラスファイバー組成物。
34. The glass fiber composition of claim 33, wherein the glass composition has a SiO 2 to RO ratio of 2.25 or less.
【請求項35】 前記ガラス組成物が、2.2以下のSiO2対RO比を有
する、請求項34に記載のガラスファイバー組成物。
35. The glass fiber composition of claim 34, wherein the glass composition has a SiO 2 to RO ratio of 2.2 or less.
【請求項36】 前記ガラス組成物が、NIST 714参照標準に基づい
て2260°F以下の成形温度を有する、請求項20に記載のガラスファイバー
組成物。
36. The glass fiber composition of claim 20, wherein the glass composition has a forming temperature of 2260 ° F. or less based on NIST 714 reference standard.
【請求項37】 前記ガラス組成物が、NIST 714参照標準に基づい
て2230°F以下の成形温度を有する、請求項36に記載のガラスファイバー
組成物。
37. The glass fiber composition of claim 36, wherein the glass composition has a forming temperature of 2230 ° F. or less based on NIST 714 reference standard.
【請求項38】 前記ガラス組成物が、NIST 714参照標準に基づい
て2200°F以下の成形温度を有する、請求項37に記載のガラスファイバー
組成物。
38. The glass fiber composition of claim 37, wherein the glass composition has a molding temperature of 2200 ° F. or less based on NIST 714 reference standard.
【請求項39】 前記ガラス組成物が、2245°F以下の液化温度を有す
る、請求項20に記載のガラスファイバー組成物。
39. The glass fiber composition of claim 20, wherein the glass composition has a liquefaction temperature of 2245 ° F. or less.
【請求項40】 前記ガラス組成物が、2230°F以下の液化温度を有す
る、請求項39に記載のガラスファイバー組成物。
40. The glass fiber composition of claim 39, wherein the glass composition has a liquefaction temperature of 2230 ° F. or less.
【請求項41】 前記組成物が、少なくとも65°FのΔTを有する、請求
項20に記載のガラスファイバー組成物。
41. The glass fiber composition of claim 20, wherein the composition has a ΔT of at least 65 ° F.
【請求項42】 前記組成物が、少なくとも90°FのΔTを有する、請求
項41に記載のガラスファイバー組成物。
42. The glass fiber composition of claim 41, wherein the composition has a ΔT of at least 90 ° F.
【請求項43】 前記組成物が、150°F以下のΔTを有する、請求項4
1に記載のガラスファイバー組成物。
43. The composition of claim 4, wherein the composition has a ΔT of 150 ° F. or less.
The glass fiber composition according to 1.
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