JP7386945B2 - ガラス組成物、ガラス繊維及びそれを含む製品 - Google Patents
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Description
該低誘電ガラス組成物は、49wt%超え且つ53wt%以下の範囲内にあるSiO2と、13wt%~17wt%の範囲内にあるAl2O3と、18wt%~24wt%の範囲内にあるB2O3と、2wt%超え且つ4.5wt%以下の範囲内にあるMgOと、2wt%超え且つ5wt%以下の範囲内にあるCaOと、0.6wt%超え且つ3.5wt%未満の範囲内にあるTiO2と、0wt%超え且つ0.6wt%以下の範囲内にあるNa2Oと、0wt%~0.5wt%の範囲内にあるK2Oと、0wt%~1wt%の範囲内にあるF2と、1wt%超え且つ4wt%未満の範囲内にあるZnOと、0wt%超え且つ1wt%以下の範囲内にあるFe2O3と、0.1wt%~0.6wt%の範囲内にあるSO3とを含み、且つ、MgO+CaO+ZnOの含有量の合計が、8wt%を超え且つ11wt%未満の範囲内にある。低誘電ガラス繊維は、該低誘電ガラス組成物によるものである。
含有量が55wt%~64wt%の範囲内にあるSiO2と、
含有量が15wt%~22wt%の範囲内にあるAl2O3と、
含有量が0.1wt%~4wt%の範囲内にあるCaOと、
含有量が2.1wt%~10wt%の範囲内にあるMgOと、
含有量が0wt%~8wt%の範囲内にあるZnOと、
含有量が0wt%を超え且つ7wt%未満のCuOと、
含有量が13.1wt%を超え且つ18wt%未満のB2O3と、
を含むことを特徴とするガラス組成物を提供する。
また、本発明は、上記のガラス組成物を含むことを特徴とするガラス繊維を提供する。
また、本発明は、上記のガラス繊維を含むことを特徴とする製品を提供する。
本発明の一部の実施形態において、ガラス繊維の熱膨張係数は、3ppm/℃以下である。
本発明の一部の実施形態において、10GHzの周波数において、ガラス繊維の誘電率は、5以下である。
本発明の一部の実施形態において、10GHzの周波数において、ガラス繊維の誘電正接は、0.0045以下である。
表1に示される実施例1の含有量を有するガラス組成物にできるように各原料粉末を量り取って均一に混合した後、ガラス原料組成物を得た。
該ガラス原料組成物を高温炉中に配置して1500℃~1600℃の温度で1~4時間加熱し、完全に溶融した液体ガラスを得た。そして、該液体ガラスを直径40mmの黒鉛るつぼ(graphite crucible)に注入し、該黒鉛るつぼを800℃まで予熱した焼鈍炉(annealing furnace)に配置し、該液状ガラスを室温にまで冷却することでガラスブロックを形成した。
実施例2~実施例5及び比較例1~比較例5の製造方法は、表1及び表2に示される実施例2~実施例5及び比較例1~比較例5の含有量を有するガラス組成物にできるように各原料粉末を量り取る以外、実施例1と同じである。
<熱膨張係数>
各実施例及び各比較例のガラスブロックからサイズが0.5cm×0.5cm×2cmのサンプルを得た。そして、熱機械分析装置(Hitachi社、型番:TMA71000)を使用して、10℃/minの加熱速度で各実施例及び各比較例のサンプルを加熱し、各サンプルの50℃及び200℃の時の長さを測定し、測定された長さ及び温度により、長さの変化量及び温度の変化量を算出してから熱膨張係数を算出した。その結果は、表1及び表2に示される。
各実施例及び各比較例のガラスブロックを研磨して、厚さ0.60mm~0.79mmのガラスシートを作成してから、ベクトルネットワークアナライザ(Vector Network Analyzer、ドイツR&S社のZNB20)をスプリットポスト誘電体共振器(Split Post Dielectric Resonator、台湾WAVERAY TECHNOLOGY CO.,LTD.社)と合わせて、周波数が10GHz時の、各実施例及び各比較例のガラスシートの誘電率及び誘電正接を測定した。その結果は、表1及び表2に示される。
各実施例及び各比較例のガラスブロックから2.25gを取って高温炉中に配置した後、特定温度まで加熱し且つ2時間温度を維持し、そして該ガラスブロックを高温の溶鉱炉から取り出して静置で室温(25℃)まで冷却した後、該ガラスブロック中の結晶の有無を観察した。結晶がある場合、該特定温度はその実施例または比較例のガラス組成物の失透温度である。各実施例及び各比較例のガラス組成物が粘度1000ポアズ(poise)になる時の温度から失透温度を引くと、各実施例及び各比較例のガラス組成物の紡糸の成形ウィンドウ(ΔT、単位:℃)が得られる。紡糸の成形ウィンドウ(ΔT)が大きいほど、ガラス繊維を製造する際の紡糸成形工程が行いやすくなる。その結果は、表1及び表2に示される。
Claims (9)
- 総量を100wt%として、
含有量が55wt%~64wt%の範囲内にあるSiO2と、
含有量が15wt%~22wt%の範囲内にあるAl2O3と、
含有量が0.1wt%~4wt%の範囲内にあるCaOと、
含有量が2.1wt%~10wt%の範囲内にあるMgOと、
含有量が0wt%~8wt%の範囲内にあるZnOと、
含有量が0wt%を超え且つ7wt%未満のCuOと、
含有量が13.1wt%を超え且つ18wt%未満のB2O3と、を含むことを特徴とするガラス組成物。 - Na2O、K2O、Fe2O3、TiO2またはそれらの組み合わせからなる群より選ばれた他の物質を少なくとも1種含む他の物質成分を更に含むことを特徴とする、請求項1に記載のガラス組成物。
- 総量を100wt%として、含有量が0wt%を超え且つ1.2wt%以下の前記他の物質成分を含むことを特徴とする、請求項2に記載のガラス組成物。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載のガラス組成物を含むことを特徴とする、ガラス繊維。
- 熱膨張係数が3ppm/℃以下であることを特徴とする、請求項4に記載のガラス繊維。
- 10GHzの周波数において、誘電率が5以下であることを特徴とする、請求項4に記載のガラス繊維。
- 10GHzの周波数において、誘電正接が0.0045以下であることを特徴とする、請求項4に記載のガラス繊維。
- 請求項4に記載のガラス繊維を含むことを特徴とする、製品。
- プリント基板、集積回路基板またはレーダードームから選ばれることを特徴とする、請求項8に記載の製品。
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