JPH0337136A - 長繊維用ガラス組成物 - Google Patents
長繊維用ガラス組成物Info
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- JPH0337136A JPH0337136A JP17063789A JP17063789A JPH0337136A JP H0337136 A JPH0337136 A JP H0337136A JP 17063789 A JP17063789 A JP 17063789A JP 17063789 A JP17063789 A JP 17063789A JP H0337136 A JPH0337136 A JP H0337136A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、長繊維用ガラス組成物に関し、特に安価で、
製造工程において環境を害することのなくかつ紡糸性に
優れた長繊維用ガラス組成物に関するものである。
製造工程において環境を害することのなくかつ紡糸性に
優れた長繊維用ガラス組成物に関するものである。
［従来技術とその問題点］
従来より長繊維として産業上用いられている代表的なガ
ラス繊維としてＥガラスがある。Ｅガラスは、米国特許
第２，３３４，９６１号に記載されていて、その組成は
重量％で、５ｉ０２ ５２〜５６． Ａｌ□０．ｉ２〜
１６、 Ｃａ０１６〜１９． ＭｇＯ３〜６ 、 Ｂ２
０Ｂ ９〜ｌｌである。
ラス繊維としてＥガラスがある。Ｅガラスは、米国特許
第２，３３４，９６１号に記載されていて、その組成は
重量％で、５ｉ０２ ５２〜５６． Ａｌ□０．ｉ２〜
１６、 Ｃａ０１６〜１９． ＭｇＯ３〜６ 、 Ｂ２
０Ｂ ９〜ｌｌである。
また、この基本的なＥガラスを改良したものとして、６
２１ガラスが知られている。６２１ガラスは、上記Ｅガ
ラスのＭｇＯをのぞきＣａＯの含有率を増加させた組成
であり、米国特許第２，５７１，０７４号に記載されて
いる。６２１ガラスの組成は該特許によると、重量％で
表示して、５ｉ０２５２〜５６． Ａｌ２Ｏ３１２〜１
６． Ｃａ０ １９〜２５．８２０３８〜１３である。
２１ガラスが知られている。６２１ガラスは、上記Ｅガ
ラスのＭｇＯをのぞきＣａＯの含有率を増加させた組成
であり、米国特許第２，５７１，０７４号に記載されて
いる。６２１ガラスの組成は該特許によると、重量％で
表示して、５ｉ０２５２〜５６． Ａｌ２Ｏ３１２〜１
６． Ｃａ０ １９〜２５．８２０３８〜１３である。
これらのＥガラスおよび６２１ガラスは、５ｉ０２−Ａ
１２０３−ＣａＯ系の共融点組成を基本組成とし、製造
とくに溶融を容易にするために、５ｉ０２の一部を８２
０３にあるいはＣａＯの一部をＭｇＯにおきかえたもの
であり（ｒガラスの事典」作花済夫編集、朝倉書店、１
９８５．Ｐ。２８ ） 、Ｂ２Ｏ３の含有量は、上記特
許にあるように８％以上であるのが一般的であった。
１２０３−ＣａＯ系の共融点組成を基本組成とし、製造
とくに溶融を容易にするために、５ｉ０２の一部を８２
０３にあるいはＣａＯの一部をＭｇＯにおきかえたもの
であり（ｒガラスの事典」作花済夫編集、朝倉書店、１
９８５．Ｐ。２８ ） 、Ｂ２Ｏ３の含有量は、上記特
許にあるように８％以上であるのが一般的であった。
しかし、最近Ｂ２０．の原料が高価であること、および
Ｂ２０．が溶融工程で蒸散しその結果ガラスに変質をお
こしやすいことが問題にされてきており、いくつかの低
Ｂ２Ｏ３ガラスが提案されている。たとえば、米国特許
第４，１６６．７４７号には、重量％で、５ｉ０２５４
〜５５． Ａｌ２Ｏ３１３〜１４．８２０３５．５〜６
．８゜Ｃａ０ ２２〜２４、ｇｇｏ ０．２〜０．５な
る組成物が提案されており、この組成では、Ｂ２Ｏ３を
低くするためにＭｇＯを０．２〜０．５％添加している
。しかし、実施例をみると、ＭｇＯは原料から積極的に
加えられているのではなく不純物として入っているのみ
である。そのため、不純物として加えられる量は０゜２
〜０．５％に限られＭｇＯの効果が十分得られない。
Ｂ２０．が溶融工程で蒸散しその結果ガラスに変質をお
こしやすいことが問題にされてきており、いくつかの低
Ｂ２Ｏ３ガラスが提案されている。たとえば、米国特許
第４，１６６．７４７号には、重量％で、５ｉ０２５４
〜５５． Ａｌ２Ｏ３１３〜１４．８２０３５．５〜６
．８゜Ｃａ０ ２２〜２４、ｇｇｏ ０．２〜０．５な
る組成物が提案されており、この組成では、Ｂ２Ｏ３を
低くするためにＭｇＯを０．２〜０．５％添加している
。しかし、実施例をみると、ＭｇＯは原料から積極的に
加えられているのではなく不純物として入っているのみ
である。そのため、不純物として加えられる量は０゜２
〜０．５％に限られＭｇＯの効果が十分得られない。
また、特平公１−２７００８にある低Ｂ２０．繊維用ガ
ラス組成物は、Ｂ２０．を減少させた分ＣａＯを増大さ
せており、失透が生じやすくかつ耐薬品性に問題がある
９さらに、特平公１−２７００９にある低Ｂ２Ｏ３繊維
用ガラス組成物は、Ｂ２Ｏ３を減少させた分ＺｎＯを加
えている。しかし、ＺｎＯはその原料がＢ２Ｏ３よりも
高価であるため、ＢｚＯｓ！少の利点がなくなる。また
、特開昭６０−２６４３４５．特開昭６１−１５５２２
７．および特開昭６２−１６２６４９にも低Ｂ２Ｏ３の
繊維用組成が記載されているが、これらにはいずれも融
剤としてＦ２が含まれている。しかしながら、Ｆ２は溶
融工程で蒸散し環境に害をおよぼすために組成に含有さ
せることは好ましくない。また、特開昭４８−３７４１
１には、Ｆ２に代わる融剤としてＬｉ２Ｏが記載されて
いるが、Ｌｉ２Ｏは原料が著しく高価である。
ラス組成物は、Ｂ２０．を減少させた分ＣａＯを増大さ
せており、失透が生じやすくかつ耐薬品性に問題がある
９さらに、特平公１−２７００９にある低Ｂ２Ｏ３繊維
用ガラス組成物は、Ｂ２Ｏ３を減少させた分ＺｎＯを加
えている。しかし、ＺｎＯはその原料がＢ２Ｏ３よりも
高価であるため、ＢｚＯｓ！少の利点がなくなる。また
、特開昭６０−２６４３４５．特開昭６１−１５５２２
７．および特開昭６２−１６２６４９にも低Ｂ２Ｏ３の
繊維用組成が記載されているが、これらにはいずれも融
剤としてＦ２が含まれている。しかしながら、Ｆ２は溶
融工程で蒸散し環境に害をおよぼすために組成に含有さ
せることは好ましくない。また、特開昭４８−３７４１
１には、Ｆ２に代わる融剤としてＬｉ２Ｏが記載されて
いるが、Ｌｉ２Ｏは原料が著しく高価である。
以上のように、従来より生産されている長繊維用ガラス
は、融剤であるＢ２Ｏ３を８％以上含有するか、あるい
は同じく融剤であるＦ２を含有することによってガラス
の溶融を容易にしていた。しかし、Ｂ２Ｏ３は、原料が
高価でありかつ溶融工程での蒸散が著しいという問題が
あり、またＦ２は、溶融工程で大気中に蒸散し環境を汚
染するという問題がある。そのため、Ｆ２を含まずかつ
Ｂ２０−、含有量を減少させることが望ましいが、Ｂ２
Ｏ３の減少によりガラスの溶融が困難になるということ
にたいして、ＣａＯのみの増加で補うと失透が生じやす
くなり紡糸が困難になる。また、ＺｎＯの添加で補うと
かえって原価が高くなる。
は、融剤であるＢ２Ｏ３を８％以上含有するか、あるい
は同じく融剤であるＦ２を含有することによってガラス
の溶融を容易にしていた。しかし、Ｂ２Ｏ３は、原料が
高価でありかつ溶融工程での蒸散が著しいという問題が
あり、またＦ２は、溶融工程で大気中に蒸散し環境を汚
染するという問題がある。そのため、Ｆ２を含まずかつ
Ｂ２０−、含有量を減少させることが望ましいが、Ｂ２
Ｏ３の減少によりガラスの溶融が困難になるということ
にたいして、ＣａＯのみの増加で補うと失透が生じやす
くなり紡糸が困難になる。また、ＺｎＯの添加で補うと
かえって原価が高くなる。
本発明は、環境汚染物質であるＦ２を含まず、かつＢ２
Ｏ３の減少を原料の高価なＺｎＯおよびＬｉ２Ｏで補う
ことなく、さらに失透が生じにくく紡糸性に優れた長繊
維用ガラス組成物を提供することを目的とする。
Ｏ３の減少を原料の高価なＺｎＯおよびＬｉ２Ｏで補う
ことなく、さらに失透が生じにくく紡糸性に優れた長繊
維用ガラス組成物を提供することを目的とする。
［発明の構成］
本発明は、Ｂ２Ｏ３の減少による溶融性の悪化を１４ｇ
ｏおよびＣａＯの含有量を最適化することにより補うこ
とができることを見いだしたものである。すなわち、元
来、Ｅガラスおよび上記各特許に記載のガラスは、Ｓｉ
Ｏ□−Ａｌ２Ｏ，−ＣａＯ系の共融点組成を基本とし、
５ｉ０２の一部を融剤であるＢ、Ｏ，で置換している。
ｏおよびＣａＯの含有量を最適化することにより補うこ
とができることを見いだしたものである。すなわち、元
来、Ｅガラスおよび上記各特許に記載のガラスは、Ｓｉ
Ｏ□−Ａｌ２Ｏ，−ＣａＯ系の共融点組成を基本とし、
５ｉ０２の一部を融剤であるＢ、Ｏ，で置換している。
したがって、Ｂ２Ｏ３の減少分を単純に５ｉ０２で補う
とガラスの溶融性を悪化させる。また、Ｂ２Ｏ５の減少
分をＡ Ｉ ２０３で補うと、ガラスの溶融性を悪化さ
せるとともにガラスが失透しやすくなる。
とガラスの溶融性を悪化させる。また、Ｂ２Ｏ５の減少
分をＡ Ｉ ２０３で補うと、ガラスの溶融性を悪化さ
せるとともにガラスが失透しやすくなる。
ＣａＯで補う場合、ＣａＯ含有量が多くなりすぎると耐
薬品性が悪くなるとともにガラスが失透しやすくなる。
薬品性が悪くなるとともにガラスが失透しやすくなる。
そこで、ＣａＯの一部をＭｇＯで置換すると耐薬品性の
悪化が防げるとともに失透も生じないことを見いだした
。ただ、もともと共融点組成を基本としているため、組
成のわずかなずれにより液相温度が著しく上昇しガラス
が失透しやすくなることがある。そのため、ＣａＯ、Ｍ
ｇＯおよびその合量を限定することで最適組成範囲が得
られることがわかった。
悪化が防げるとともに失透も生じないことを見いだした
。ただ、もともと共融点組成を基本としているため、組
成のわずかなずれにより液相温度が著しく上昇しガラス
が失透しやすくなることがある。そのため、ＣａＯ、Ｍ
ｇＯおよびその合量を限定することで最適組成範囲が得
られることがわかった。
本発明の要旨は、重量％で表示して５ｉ０２ ５４．５
〜５７． Ａｌ２Ｏ３１３〜１６．８２０３５〜７．５
、 Ｃａ０２１〜２３゜ＭｇＯＯ，６〜３．ＣａＯ＋
ＭｇＯ２１，６〜２４． Ｎａ２Ｏ０〜１ 。
〜５７． Ａｌ２Ｏ３１３〜１６．８２０３５〜７．５
、 Ｃａ０２１〜２３゜ＭｇＯＯ，６〜３．ＣａＯ＋
ＭｇＯ２１，６〜２４． Ｎａ２Ｏ０〜１ 。
Ｋ２Ｏ０〜ｌ 、 Ｎａ２Ｏ＋に２０ Ｃｌ〜１ 、
ＴｉＯ２０〜１ 、 Ｆｅ２Ｏ、Ｏ〜１からなり、実
質的にＬｉ２Ｏ，ＺｎＯおよびＦ２を含まず紡糸性に優
れた長繊維用ガラス組成物である。
ＴｉＯ２０〜１ 、 Ｆｅ２Ｏ、Ｏ〜１からなり、実
質的にＬｉ２Ｏ，ＺｎＯおよびＦ２を含まず紡糸性に優
れた長繊維用ガラス組成物である。
本発明の長繊維用ガラス組成物に関し、その各ガラス成
分の作用効果および組成範囲限定の理由を以下に述べる
。
分の作用効果および組成範囲限定の理由を以下に述べる
。
５ｉ０２は、基本系の構成成分でガラスの骨格を形成す
る。５ｉ０２の含有量が、５４．５％より少ないと耐薬
品性が悪化し、５７％を越えると溶融しにくくなるとと
もに失透しやすくなる。Ａ Ｉ ２０．は、基本系の構
成成分でガラスの骨格を形成する。Ａ１□０．の含有量
が、１３％よりすくないと液（１１温度が一１ｘ、 ’
ｔ”ｆ−Ｌガラスが失透しやすくなり、１６％を越える
とガラス融液の粘度が上昇し溶融および紡糸が困難にな
る。Ｂ２０．は、融剤として作用しガラス融液の粘度を
下げて溶融および紡糸を容易にする。Ｂ２０．の含有量
が５％より少ないと、ガラス融液の粘度が上昇し７溶融
および紡糸が困難になる。しかし、７．５２≦をこえる
と、原料コストが高くなるとともに融液からの蒸散が増
大しガラスの変質が生じる。ＣａＯは、基本系の構成成
分であるとともに融剤と５７で作用する。ＣａＯの牙有
曖が２１％より少ないと、ガラス融液の粘度が上昇する
ため溶融および紡糸が困難になる。ＣａＯ含有量が２３
２５を越えると、失透しやすくなるとともに耐薬品性か
悪くなる。ｘｇＯは、失透を制御するとともに融剤とし
て作用するか、０．６冗より少ないとその効果がなく、
３？≦を越えると失透しやすくなる。ＣａＯとＭｇＯの
合量が２１．６％上り少ないとガラス融液の粘度が上昇
し、２４％より多いと失透しやすくなる。Ｎａ２Ｏ，Ｋ
２Ｏ。
る。５ｉ０２の含有量が、５４．５％より少ないと耐薬
品性が悪化し、５７％を越えると溶融しにくくなるとと
もに失透しやすくなる。Ａ Ｉ ２０．は、基本系の構
成成分でガラスの骨格を形成する。Ａ１□０．の含有量
が、１３％よりすくないと液（１１温度が一１ｘ、 ’
ｔ”ｆ−Ｌガラスが失透しやすくなり、１６％を越える
とガラス融液の粘度が上昇し溶融および紡糸が困難にな
る。Ｂ２０．は、融剤として作用しガラス融液の粘度を
下げて溶融および紡糸を容易にする。Ｂ２０．の含有量
が５％より少ないと、ガラス融液の粘度が上昇し７溶融
および紡糸が困難になる。しかし、７．５２≦をこえる
と、原料コストが高くなるとともに融液からの蒸散が増
大しガラスの変質が生じる。ＣａＯは、基本系の構成成
分であるとともに融剤と５７で作用する。ＣａＯの牙有
曖が２１％より少ないと、ガラス融液の粘度が上昇する
ため溶融および紡糸が困難になる。ＣａＯ含有量が２３
２５を越えると、失透しやすくなるとともに耐薬品性か
悪くなる。ｘｇＯは、失透を制御するとともに融剤とし
て作用するか、０．６冗より少ないとその効果がなく、
３？≦を越えると失透しやすくなる。ＣａＯとＭｇＯの
合量が２１．６％上り少ないとガラス融液の粘度が上昇
し、２４％より多いと失透しやすくなる。Ｎａ２Ｏ，Ｋ
２Ｏ。
ＴｉＯ□およびＦｅ２０ｇは、原料からの不純物として
それぞれ１．０％以下は含有してもよい、ただし、Ｎａ
２Ｏおよびに２０は、含有量が多いとガラスの電気特性
を悪化させるので１．０％を上限とする。また。
それぞれ１．０％以下は含有してもよい、ただし、Ｎａ
２Ｏおよびに２０は、含有量が多いとガラスの電気特性
を悪化させるので１．０％を上限とする。また。
ＴｉＯ□およびＦｅ２Ｏ３は、含有量が１６０χを越え
ると、ガラスが着色するので、１．０％を上限とする。
ると、ガラスが着色するので、１．０％を上限とする。
［実施例］
次に本発明を実施例に基すいてさらに詐しく説明する。
次式は本発明の実施例および比較例の各試料のガラスｆ
ｆｌ戊と特性を示１″らのである。
ｆｌ戊と特性を示１″らのである。
以下余白
（重量％〉
表に示したＮｏ、１〜７の試料は、次のように調製した
。まず、表に示す組成にあわせてガラス原料を調合し白
金坩堝を用い”Ｃ１，５００°Ｃで４時間溶融した。溶
融後、融液を力・−ボン板上に流しだし、アニールして
以下の測定に供するガラス試１１を得た。ガラスの粘度
を白金線引き上げ法にて測定した。紡糸温度は１０３ボ
イズに相当する温度、溶融温度は１０２ボイズに相当す
る温度である。また、白金ボートに２９７〜５００ｕｍ
の粉末をいれ温度勾配炉に１６時間保持［７た後の失透
観察により液相温度を測定［７た。耐薬品性：Ａ＠とじ
て、粉末法による耐酸性試験を実施した。２９７〜５０
０ Ｂｍの粉末を８０℃、１０％硫酸に入れ１６時間保
持した後、重量減少率を測定した。
。まず、表に示す組成にあわせてガラス原料を調合し白
金坩堝を用い”Ｃ１，５００°Ｃで４時間溶融した。溶
融後、融液を力・−ボン板上に流しだし、アニールして
以下の測定に供するガラス試１１を得た。ガラスの粘度
を白金線引き上げ法にて測定した。紡糸温度は１０３ボ
イズに相当する温度、溶融温度は１０２ボイズに相当す
る温度である。また、白金ボートに２９７〜５００ｕｍ
の粉末をいれ温度勾配炉に１６時間保持［７た後の失透
観察により液相温度を測定［７た。耐薬品性：Ａ＠とじ
て、粉末法による耐酸性試験を実施した。２９７〜５０
０ Ｂｍの粉末を８０℃、１０％硫酸に入れ１６時間保
持した後、重量減少率を測定した。
表から明らかなように本発明の実施例である風１〜６は
、いずれも、紡糸温度が１２２０”Ｃ以下、溶融温度が
１４２０℃以下であり、紡糸性および溶融性に浸れてい
ることがわかる。また、液相温度が１１００℃以下であ
り、失透が生じにくいことがわがる。
、いずれも、紡糸温度が１２２０”Ｃ以下、溶融温度が
１４２０℃以下であり、紡糸性および溶融性に浸れてい
ることがわかる。また、液相温度が１１００℃以下であ
り、失透が生じにくいことがわがる。
一方、比較例は、ＣａＯ含有量が大きいため液相温度が
高く紡糸性が悪い。さらに５ｉ０２含有量が少ないため
耐酸性試験で重量減少率が大きく耐薬品性に劣ることが
わかる。
高く紡糸性が悪い。さらに５ｉ０２含有量が少ないため
耐酸性試験で重量減少率が大きく耐薬品性に劣ることが
わかる。
し発明の効果コ
以上のように本発明によると、紡糸性および溶融性を損
なうことなく ８２０３含有量を低くした長繊維用ガラ
ス組成物を得ることができる。本発明の長繊維用ガラス
組成物は、Ｂ２Ｏ３含有量を低くしたことにより溶融工
程での８２０３蒸散に伴うガラスの変質を防ぐことがで
きるため品質が向上し、さらに低Ｂ２Ｏ３であるととも
にＬｉ２ＯやＺｎＯを含まないため安価な製品の供給が
可能である。また、本発明のガラス組成物は、耐薬品性
にも優れており、Ｆ２を含有しないため、製造工程で環
境を汚染することがない。
なうことなく ８２０３含有量を低くした長繊維用ガラ
ス組成物を得ることができる。本発明の長繊維用ガラス
組成物は、Ｂ２Ｏ３含有量を低くしたことにより溶融工
程での８２０３蒸散に伴うガラスの変質を防ぐことがで
きるため品質が向上し、さらに低Ｂ２Ｏ３であるととも
にＬｉ２ＯやＺｎＯを含まないため安価な製品の供給が
可能である。また、本発明のガラス組成物は、耐薬品性
にも優れており、Ｆ２を含有しないため、製造工程で環
境を汚染することがない。
Claims (1)
- 重量％で、ＳｉＯ＿２５４．５〜５７、Ａｌ＿２Ｏ＿３
１３〜１６、Ｂ＿２Ｏ＿３５〜７．５、ＣａＯ２１〜２
３、ＭｇＯ０．６〜３、ＣａＯ＋ＭｇＯ２１．６〜２４
、Ｎａ＿２Ｏ０〜１、Ｋ＿２Ｏ０〜１、Ｎａ＿２Ｏ＋Ｋ
＿２Ｏ０〜１、ＴｉＯ＿２０〜１、Ｆｅ＿２Ｏ＿３０〜
１からなり、実質的にＬｉ＿２Ｏ、ＺｎＯおよびＦ＿２
を含まず紡糸性に優れた長繊維用ガラス組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1170637A JPH0822764B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 長繊維用ガラス組成物 |
| FR9008240A FR2650268B1 (fr) | 1989-06-30 | 1990-06-29 | Verre pour fibres de verre |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1170637A JPH0822764B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 長繊維用ガラス組成物 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH0337136A true JPH0337136A (ja) | 1991-02-18 |
| JPH0822764B2 JPH0822764B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=15908569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1170637A Expired - Lifetime JPH0822764B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 長繊維用ガラス組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005029465A (ja) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Johns Manville Internatl Inc | 低ホウ素ｅ−ガラス組成物 |
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-
1989
- 1989-06-30 JP JP1170637A patent/JPH0822764B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-06-29 FR FR9008240A patent/FR2650268B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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Also Published As
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|---|---|
| JPH0822764B2 (ja) | 1996-03-06 |
| FR2650268B1 (fr) | 1992-10-09 |
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