JPH08231240A - 高強度ガラス繊維用組成物 - Google Patents
高強度ガラス繊維用組成物Info
- Publication number
- JPH08231240A JPH08231240A JP6352695A JP6352695A JPH08231240A JP H08231240 A JPH08231240 A JP H08231240A JP 6352695 A JP6352695 A JP 6352695A JP 6352695 A JP6352695 A JP 6352695A JP H08231240 A JPH08231240 A JP H08231240A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- glass fiber
- strength glass
- cao
- tensile strength
- 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
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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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造雰囲気に安全性の問題がなく、溶融工程
で生成する泡をなくすることにより溶融時間の短縮及び
引張り強度の向上をなしうる高強度ガラス繊維用組成物
を提供することを目的とする。 【構成】 重量％で、ＳｉＯ2 ６２．０ー６７．０
％、Ａｌ2Ｏ3 ２２．０ー２７．０％、ＭｇＯ ７．０
ー１５．０％、Ｂ2Ｏ3 ０．１ー１．１％及びＣａＯ
０．１ー１．１％からなり、かつこれらの合計が９９％
以上の組成からなることを特徴とする高強度ガラス繊維
用組成物。
で生成する泡をなくすることにより溶融時間の短縮及び
引張り強度の向上をなしうる高強度ガラス繊維用組成物
を提供することを目的とする。 【構成】 重量％で、ＳｉＯ2 ６２．０ー６７．０
％、Ａｌ2Ｏ3 ２２．０ー２７．０％、ＭｇＯ ７．０
ー１５．０％、Ｂ2Ｏ3 ０．１ー１．１％及びＣａＯ
０．１ー１．１％からなり、かつこれらの合計が９９％
以上の組成からなることを特徴とする高強度ガラス繊維
用組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度ガラス繊維用組
成物に関し、特に、溶融工程で生成する泡をなくするこ
とにより溶融時間の短縮及び引張り強度の向上をなしう
る高強度ガラス繊維用組成物に関する。
成物に関し、特に、溶融工程で生成する泡をなくするこ
とにより溶融時間の短縮及び引張り強度の向上をなしう
る高強度ガラス繊維用組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】高強度ガラス繊維は、通常Ｓガラスと呼
ばれ、その基本組成は、重量％で、ＳｉＯ2 ６５．５
％、Ａｌ2Ｏ3 ２５．０％、ＭｇＯ ９．５％であるこ
とが知られている。この組成物の１００ポイズの粘度を
うるための温度（以降、溶融温度と記載）は、１６００
℃と高く、炉の耐熱性を考慮すると、炉中の粘度が高く
なり、溶融工程で生成した泡が抜けにくく、泡による紡
糸時の切断が問題となっている。
ばれ、その基本組成は、重量％で、ＳｉＯ2 ６５．５
％、Ａｌ2Ｏ3 ２５．０％、ＭｇＯ ９．５％であるこ
とが知られている。この組成物の１００ポイズの粘度を
うるための温度（以降、溶融温度と記載）は、１６００
℃と高く、炉の耐熱性を考慮すると、炉中の粘度が高く
なり、溶融工程で生成した泡が抜けにくく、泡による紡
糸時の切断が問題となっている。
【０００３】特公昭４５−１１２２８は、高強度で溶融
特性に優れたガラス組成物を開示し、Ａｓ2Ｏ3を必須成
分としている。Ａｓ2Ｏ3は、清澄剤として優れた効果を
示すが、その揮発による砒素毒性としての安全性の問題
がある。
特性に優れたガラス組成物を開示し、Ａｓ2Ｏ3を必須成
分としている。Ａｓ2Ｏ3は、清澄剤として優れた効果を
示すが、その揮発による砒素毒性としての安全性の問題
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、安全性の問
題がなく、溶融工程で生成する泡をなくすることにより
溶融時間の短縮及び引張り強度の向上をなしうる高強度
ガラス繊維用組成物を提供することを目的とする。
題がなく、溶融工程で生成する泡をなくすることにより
溶融時間の短縮及び引張り強度の向上をなしうる高強度
ガラス繊維用組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の高強度ガラス繊維用組成物は、重量％で、
ＳｉＯ2 ６２．０ー６７．０％、Ａｌ2Ｏ3 ２２．０
ー２７．０％、ＭｇＯ７．０ー１５．０％、Ｂ2Ｏ3
０．１ー１．１％及びＣａＯ ０．１ー１ ．１％から
なり、かつこれらの合計が９９％以上の組成からなるこ
とを特徴とする。
に、本発明の高強度ガラス繊維用組成物は、重量％で、
ＳｉＯ2 ６２．０ー６７．０％、Ａｌ2Ｏ3 ２２．０
ー２７．０％、ＭｇＯ７．０ー１５．０％、Ｂ2Ｏ3
０．１ー１．１％及びＣａＯ ０．１ー１ ．１％から
なり、かつこれらの合計が９９％以上の組成からなるこ
とを特徴とする。
【０００６】ＳｉＯ2は、６２．０ー６７．０％の範囲
であることが必要で、好ましくは６３．０−６６．０％
の範囲である。ＳｉＯ2が６２．０％以下の場合、引張
り強度が低下する。ＳｉＯ2が６７．０％以上の場合、
粘度が高くなり糸切れが増加する。
であることが必要で、好ましくは６３．０−６６．０％
の範囲である。ＳｉＯ2が６２．０％以下の場合、引張
り強度が低下する。ＳｉＯ2が６７．０％以上の場合、
粘度が高くなり糸切れが増加する。
【０００７】Ａｌ2Ｏ3は、２２．０ー２７．０％の範囲
であることが必要で、好ましくは２３．０−２６．０％
の範囲である。Ａｌ2Ｏ3が２２．０％以下の場合、粘度
が高くなり糸切れが増加する。Ａｌ2Ｏ3が２７．０％以
上の場合、引張り強度が低下する。
であることが必要で、好ましくは２３．０−２６．０％
の範囲である。Ａｌ2Ｏ3が２２．０％以下の場合、粘度
が高くなり糸切れが増加する。Ａｌ2Ｏ3が２７．０％以
上の場合、引張り強度が低下する。
【０００８】ＭｇＯは、７．０ー１５．０％の範囲であ
ることが必要で、好ましくは９．０−１０．０％の範囲
である。ＭｇＯが７．０％以下の場合、粘度が高くなり
糸切れが増加する。ＭｇＯが１５．０％以上の場合、引
張り強度が低下する。
ることが必要で、好ましくは９．０−１０．０％の範囲
である。ＭｇＯが７．０％以下の場合、粘度が高くなり
糸切れが増加する。ＭｇＯが１５．０％以上の場合、引
張り強度が低下する。
【０００９】Ｂ2Ｏ3は、０．１ー１．１％の範囲である
ことが必要で、好ましくは、０．２ー１．０％の範囲で
ある。Ｂ2Ｏ3が０．１％以下の場合、本発明の効果が得
られない。Ｂ2Ｏ3が１．１％以上の場合、引張り強度が
低下する。
ことが必要で、好ましくは、０．２ー１．０％の範囲で
ある。Ｂ2Ｏ3が０．１％以下の場合、本発明の効果が得
られない。Ｂ2Ｏ3が１．１％以上の場合、引張り強度が
低下する。
【００１０】ＣａＯは、０．１ー１．１％の範囲である
ことが必要で、好ましくは、０．２ー１．０％の範囲で
ある。ＣａＯが０．１％以下の場合、本発明の効果が得
られない。ＣａＯが１．１％以上の場合、引張り強度が
低下する。
ことが必要で、好ましくは、０．２ー１．０％の範囲で
ある。ＣａＯが０．１％以下の場合、本発明の効果が得
られない。ＣａＯが１．１％以上の場合、引張り強度が
低下する。
【００１１】ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、Ｂ2Ｏ3及び
ＣａＯの合計は、９９％以上であることが必要で、好ま
しくは、９９．５％以上である。 合計が９９％以下の
場合、引張り強度が低下する。
ＣａＯの合計は、９９％以上であることが必要で、好ま
しくは、９９．５％以上である。 合計が９９％以下の
場合、引張り強度が低下する。
【００１２】本発明の新規なガラス繊維の製造に使用す
るときのバッチ原料は、任意であるが、好ましくは、カ
ルシウムボレートを含み、特に好ましくは、コレマナイ
トを含む。
るときのバッチ原料は、任意であるが、好ましくは、カ
ルシウムボレートを含み、特に好ましくは、コレマナイ
トを含む。
【００１３】
【作用】本発明の組成物によると、その組成の混和性に
よる相乗作用により、溶融工程で生成する泡を実質的に
なくすことが出来る。バッチ原料にカルシウムボレート
を含む場合には、上述の組成の混和性による相乗作用に
加え、カルシウムボレートと他のバッチ原料、例えば、
シリカサンド、アルミナ、タルク等の溶融温度が比較的
近い範囲にあるため、溶融工程におけるガスの発生が少
なく、又、バッチ原料が均質に調合される。これによ
り、溶融時間の短縮がはかられ、実質的に泡がないので
紡糸時の切断が少なく、引張り強度の高いガラス繊維が
得られる。
よる相乗作用により、溶融工程で生成する泡を実質的に
なくすことが出来る。バッチ原料にカルシウムボレート
を含む場合には、上述の組成の混和性による相乗作用に
加え、カルシウムボレートと他のバッチ原料、例えば、
シリカサンド、アルミナ、タルク等の溶融温度が比較的
近い範囲にあるため、溶融工程におけるガスの発生が少
なく、又、バッチ原料が均質に調合される。これによ
り、溶融時間の短縮がはかられ、実質的に泡がないので
紡糸時の切断が少なく、引張り強度の高いガラス繊維が
得られる。
【００１４】
実験例１ モノフィラメントの紡糸及びその強度測定法 表１に示される組成物を、それぞれ白金ルツボに入れ電
気炉中で、攪拌しながら１６００℃で８時間かけて溶融
組成物を得、これを紡糸に供した。紡糸は、１ホールの
白金製ブッシングを用い、温度１４５０ー１５００℃、
速度１５００ｍ／ｍｉｎ．で行った。得られたモノフィ
ラメントを２５ｃｍ長さに切取り測定用試料とした。こ
の試料をモノフィラメントの長さに沿って、２．５ｃｍ
×１ｃｍの開口４個を有する板紙上に取り付け、この板
紙の端部を切り取り、レーザー外径測定機で試料の直径
を測定した。モノフィラメントを板紙の各開口で接着
し、さらに２．５ｃｍの長さのモノフィラメント４本を
得るために板紙をその開口部でモノフィラメントに対し
横断方向に切り取り、この長さ２．５ｃｍのモノフィラ
メントをテンシロンＵＴＭにて引張り強度を測定し、６
０個の中央値をモノフィラメント強度とした。
気炉中で、攪拌しながら１６００℃で８時間かけて溶融
組成物を得、これを紡糸に供した。紡糸は、１ホールの
白金製ブッシングを用い、温度１４５０ー１５００℃、
速度１５００ｍ／ｍｉｎ．で行った。得られたモノフィ
ラメントを２５ｃｍ長さに切取り測定用試料とした。こ
の試料をモノフィラメントの長さに沿って、２．５ｃｍ
×１ｃｍの開口４個を有する板紙上に取り付け、この板
紙の端部を切り取り、レーザー外径測定機で試料の直径
を測定した。モノフィラメントを板紙の各開口で接着
し、さらに２．５ｃｍの長さのモノフィラメント４本を
得るために板紙をその開口部でモノフィラメントに対し
横断方向に切り取り、この長さ２．５ｃｍのモノフィラ
メントをテンシロンＵＴＭにて引張り強度を測定し、６
０個の中央値をモノフィラメント強度とした。
【００１５】実験例２ 泡数の測定方法 表１に示される組成物を、それぞれ白金ルツボに入れ電
気炉中で、無攪拌、１６００℃で５時間及び１５時間溶
融して溶融組成物を得、泡数測定に供した。泡数は、そ
の溶融組成物を厚さ１０ｍｍ、直径５０ｍｍ、球状カー
ボン製容器に泡が発生しないように、注意してそれぞれ
７０ｇを入れて冷却、固化し、球状ガラス中の泡を目視
にて測定した。
気炉中で、無攪拌、１６００℃で５時間及び１５時間溶
融して溶融組成物を得、泡数測定に供した。泡数は、そ
の溶融組成物を厚さ１０ｍｍ、直径５０ｍｍ、球状カー
ボン製容器に泡が発生しないように、注意してそれぞれ
７０ｇを入れて冷却、固化し、球状ガラス中の泡を目視
にて測定した。
【００１６】実験例３ 紡糸糸切れ回数の測定方法 表１に示される組成物を、通常のガラス繊維紡糸方法、
即ち、８００ホールの白金製ブッシングを用い、温度１
５００ー１５３０℃、速度２０００ｍ／ｍｉｎ．で９ミ
クロン直径のガラス繊維を紡糸し、糸切れ回数（回／
日）を測定した。
即ち、８００ホールの白金製ブッシングを用い、温度１
５００ー１５３０℃、速度２０００ｍ／ｍｉｎ．で９ミ
クロン直径のガラス繊維を紡糸し、糸切れ回数（回／
日）を測定した。
【００１７】
【効果】得られたモノフィラメント強度、泡数及び糸切
れ回数を表１に示した。表１から本発明の組成物は、溶
融ガラス中の泡数が少なく、その溶融ガラスから得られ
たガラス繊維は、強度に優れており、紡糸中の糸切れも
少ない。
れ回数を表１に示した。表１から本発明の組成物は、溶
融ガラス中の泡数が少なく、その溶融ガラスから得られ
たガラス繊維は、強度に優れており、紡糸中の糸切れも
少ない。
【表１】
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、ＳｉＯ2 ６２．０ー６７．
０％、Ａｌ2Ｏ3 ２２．０ー２７．０％、ＭｇＯ ７．
０ー１５．０％、Ｂ2Ｏ3 ０．１ー１．１％及びＣａＯ
０．１ー１．１％からなり、かつこれらの合計が９９
％以上の組成からなることを特徴とする高強度ガラス繊
維用組成物。 - 【請求項２】 前記Ｂ2Ｏ3及びＣａＯは、０．２ー１．
０％である請求項１の高強度ガラス繊維用組成物。 - 【請求項３】 前記Ｂ2Ｏ3及びＣａＯは、カルシウムボ
レートである請求項１の高強度ガラス繊維用組成物。 - 【請求項４】 前記カルシウムボレートは、コレマナイ
トである請求項３の高強度ガラス繊維用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6352695A JPH08231240A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 高強度ガラス繊維用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6352695A JPH08231240A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 高強度ガラス繊維用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08231240A true JPH08231240A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=13231760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6352695A Pending JPH08231240A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 高強度ガラス繊維用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08231240A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7727916B2 (en) | 2001-03-24 | 2010-06-01 | Schott Ag | Alkali-free aluminoborosilicate glass, and uses thereof |
| WO2010075258A1 (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-01 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composition for high performance glass fibers and fibers formed therewith |
| CN103172267A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-06-26 | 中国计量学院 | 高强高模玻璃纤维及其制备方法 |
| US8563450B2 (en) * | 2005-11-04 | 2013-10-22 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composition for high performance glass high performance glass fibers and articles therefrom |
| US9187361B2 (en) | 2005-11-04 | 2015-11-17 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method of manufacturing S-glass fibers in a direct melt operation and products formed there from |
| US9206068B2 (en) | 2005-11-04 | 2015-12-08 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method of manufacturing S-glass fibers in a direct melt operation and products formed therefrom |
| WO2019041581A1 (zh) | 2017-08-30 | 2019-03-07 | 巨石集团有限公司 | 一种玻璃纤维组合物及其玻璃纤维和复合材料 |
| WO2022006948A1 (zh) | 2020-07-10 | 2022-01-13 | 巨石集团有限公司 | 一种高模量玻璃纤维组合物及其玻璃纤维和复合材料 |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP6352695A patent/JPH08231240A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7727916B2 (en) | 2001-03-24 | 2010-06-01 | Schott Ag | Alkali-free aluminoborosilicate glass, and uses thereof |
| US8563450B2 (en) * | 2005-11-04 | 2013-10-22 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composition for high performance glass high performance glass fibers and articles therefrom |
| US9187361B2 (en) | 2005-11-04 | 2015-11-17 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method of manufacturing S-glass fibers in a direct melt operation and products formed there from |
| US9206068B2 (en) | 2005-11-04 | 2015-12-08 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method of manufacturing S-glass fibers in a direct melt operation and products formed therefrom |
| US9656903B2 (en) | 2005-11-04 | 2017-05-23 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method of manufacturing high strength glass fibers in a direct melt operation and products formed there from |
| US9695083B2 (en) | 2005-11-04 | 2017-07-04 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method of manufacturing S-glass fibers in a direct melt operation and products formed therefrom |
| US10407342B2 (en) | 2005-11-04 | 2019-09-10 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Method of manufacturing S-glass fibers in a direct melt operation and products formed therefrom |
| WO2010075258A1 (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-01 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Composition for high performance glass fibers and fibers formed therewith |
| CN103172267A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-06-26 | 中国计量学院 | 高强高模玻璃纤维及其制备方法 |
| WO2019041581A1 (zh) | 2017-08-30 | 2019-03-07 | 巨石集团有限公司 | 一种玻璃纤维组合物及其玻璃纤维和复合材料 |
| WO2022006948A1 (zh) | 2020-07-10 | 2022-01-13 | 巨石集团有限公司 | 一种高模量玻璃纤维组合物及其玻璃纤维和复合材料 |
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