JPH08502717A

JPH08502717A - 複合グラスファイバ製造用ガラス組成物

Info

Publication number: JPH08502717A
Application number: JP7513298A
Authority: JP
Inventors: ラッセルエムポッター
Original assignee: オウェンスコーニングファイバーグラスコーポレイション
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1996-03-26
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: NO961774D0; TW418178B; PL314151A1; ZA948681B; EP0726884A1; HU9601173D0; NO961774L; ATE189198T1; FI961896A0; JP2851705B2; CO4410237A1; ES2141325T3; DK0726884T3; CZ125696A3; AU1044495A; FI961896A; HUT75591A; WO1995012554A1; BR9407940A; DE69422826D1

Abstract

(57)【要約】不規則形複合ファイバを製造するための組成物は、第１ガラス組成物と第２ガラス組成物とを含み、第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、同じでない熱膨張係数を有し、熱膨張係数の差は、約2.0ppm／℃以上である。

Description

【発明の詳細な説明】複合グラスファイバ製造用ガラス組成物産業上の利用分野本発明は、グラスファイバを製造するためのガラス組成物に関し、より詳細には、絶縁用グラスファイバ及び構造用製品を製造するための複合ガラス組成物に関する。従来技術小径グラスファイバは種々の応用に有用であり、そのうち最も重要なのは、音響、又は、熱絶縁材としての応用である。これらの小径グラスファイバは、一般的にウールパックと呼ばれ、格子、又はウエブに適切に組み立てられるとき、個々には強度又は剛性に欠けるファイバを、かなり強い製品に形成することができる。製造されたグラスファイバ絶縁材は軽量で、大きく圧縮可能であり、また、弾力性を有する。従来の一般的なグラスファイバウールの製造方法は、主として真っ直ぐなグラスファイバを使用してウールバットを形成することを伴い、更に、これらのバットを圧縮して、運送用に梱包する。残念ながら、現在製造されているグラスファイバ製品は、いくつかの共通な問題を有する。第１に、繊細化中、個々の、主として真っ直ぐなファイバは、互いに整列する傾向にあり、ロープのような構造を形成する。これらの構造は、ウールパックファイバ密度に局所的な変化をもたらし、材料の絶縁値を低下させる。第２に、通常は、フェノールホルムアルデヒド樹脂であるある種の材料を使用して、ファイバを互いに結合する必要がある。最後に、十分に大きな圧縮のもとでのファイバの損傷は、ウールバットの、設計された厚さに回復する能力を低下させる。従って、より大きな圧縮に耐え、製品内のファイバのより大きな絡みを提供する改良されたグラスファイバ製品が必要とされている。また、より均一で、ロープ状のファイバの少ない絶縁製品を提供することが望ましい。従来から、ステープル状ファイバとして使用するためのカールしたグラスファイバを製造し、また、高い絡み合いを有するグラスファイバマットを製造する試みがなされてきた。米国特許第２，９９８，６２０号のスタレゴ（Stalego）は、２成分ガラス組成物のカールしたグラスファイバを開示する。スタレゴは、異なる熱膨張率の２つガラス組成物を、スピナのオリフィスを通すことによるカーリーファイバ（curly fibers）の製造を教示する。ガラスは、整列された一体関係で押し出され、ファイバは、異なる熱膨張率により、冷却されるとき自然にカールする。しかし、スタレゴによって開示されたガラス組成物は、回転形成技術には適していない。例えば、スタレゴが開示するガラスの組は、Ｅガラスが低熱膨張性ガラスである。回転工程で、ガラスが満足いくように形成されるためには、ガラスは、ガラスの粘度が１０００ポアズである温度に近い温度で、スピナに入らなければならない。この粘度では、Ｅガラスは、２１９０゜Ｆ（１２００℃）に近い温度を有し、その温度は、スピナが作られている金属の急速な損傷を引き起こすのに十分に高い。これは、効果的に、商業用生産に必要とされる長期間、Ｅガラスを使用することを禁止する。程度は異なるが、スラレゴによって開示されたすべての高熱膨張率ガラスについて同様の問題が存在する。米国特許第３，０７３，００５号のタイド（Tiede）は、２成分からなるカールしたグラスファイバを製造するための非回転工程（non-rotary process）を開示する。ファイバは、異なるガラス組成物をオリフィスに並設して接触させて供給し、２つのガラスを単一のファイバに繊細化することにより製造される。タイドは、スタレゴと同じガラス組成物を開示しているので、回転工程によるグラスファイバ製品の商業用生産に有用なガラス組成物を開示していない。従って、回転工程で製造するとき、改良された回復及び熱伝導率を示すグラスファイバを製造するために有用な、改善されたガラス組成物が必要とされる。発明の構成この要請は、回転工程でスピナのオリフィスから押し出すことによって、不規則形グラスファイバを製造するのに有用である複合ガラス組成物を提供することにより、本発明によって満たされる。本発明の好ましい実施例によれば、不規則形グラスファイバを製造するための複合ガラス組成物を提供する。複合ガラス組成物は、少なくとも第１ガラス組成物と第２ガラス組成物とを有する。第１及び第２ガラス組成物は、同じでない熱膨張係数を有し、その差は、約2.0ppm（百万分の１）／℃であり、好ましくは、 4.0ppm／℃以上であり、更に、最も好ましくは、5.0ppm／℃以上である。第１ガラス組成物は、重量で約１４％から約２４％の範囲内の硼酸塩含有量を有する、高硼酸塩、低ソーダ石灰アルミノシリケートガラス組成物であるのが好ましい。第２ガラス組成物は、重量で約１４％から約２５％の範囲内のソーダ含有量を有する、高ソーダ、低硼酸塩、石灰アルミノシリケートガラス組成物であるのが好ましい。第１及び第２ガラス組成物のそれぞれの液相線は、少なくとも５０゜Ｆ（２８℃）であり、ガラス粘度が１００ポアズである温度より低い。好ましくは、液相線温度は、約２００゜Ｆ（１１１℃）以上であり、ガラス粘度が１００ポアズである温度より低い。第１及び第２ガラス組成物のそれぞれの化学的耐久性は、約4.0％以下であり、また、好ましくは、約2.5％以下である。第１及び第２ガラス組成物のそれぞれの生理液内での溶解率は、最終製品のファイバで、１００ng/cm²hr以上である。本発明の更に好ましい実施例によれば、第１ガラス組成物と第２ガラス組成物とを備える複合ガラス組成物が提供される。第１及び第２ガラス組成物の一方は、重量パーセントで、約５０から６１％のシリカと、０から７％のアルミナと、９から１３％の石灰と、０から５％のマグネシアと、１４から２４％の硼酸塩と、０から１０％のソーダと、０から２％のカリウム酸化物とを有する。第１及び第２ガラス組成物の他方は、重量パーセントで、約５２から６９％のシリカと、０から８％のアルミナと、６から１０％の石灰と、０から７％のマグネシアと、０から８％の硼酸塩と、１４から２５％のソーダと、０から２％のカリウム酸化物とを有する。好ましくは、第１及び第２ガラス組成物の一方は、重量で、約５２から５７％のシリカと、４から６％のアルミナと、１０から１１％の石灰と、１から３％のマグネシアと、１９から２２％の硼酸塩と、４から６％のソーダと、０から２％のカリウム酸化物とを有する。また、他方のガラス組成物は、重量で、約５７から６５％のシリカと、２から６％のアルミナと、８から９％の石灰と、４から６％のマグネシアと、０から６％の硼酸塩と、１５から２１％のソーダと、０から２％のカリウム酸化物とを有する。図面の簡単な説明図１は、本発明の絶縁材が製造される熱硬化工程の概略側面図である。図２は、本発明のファイバが製造されるファイバライザ（fiberizer）の側面断面図である。図３は、図２の線３−３に沿った、部分平面図である。図４は、図３の線４−４に沿った、スピナの概略側面図である。図５は、本発明の不規則形グラスファイバの芸術的に強調した概略斜視図である。実施例本発明の不規則形グラスファイバの絶縁製品は、図１に示すように、回転ファイバ形成工程（rotary fiber forming process）、及び、充填熱硬化工程で製造することができる。図１を参照すると、２つの異なる溶融ガラス組成物が、炉から前床１２を介してファイバライザ（fiberizers）１４に供給される。ファイバライザによって製造された不規則形グラスファイバ１８のベールが、コンベヤ１６の上にコンベヤの下の真空位置決め手段によってウールパック２０として収集される。ファイバは、ファイバライザのブロア２２によって、空気又はガスによってコンベヤに対して下方に吹き付けられ、繊細化され、不規則な形状になる。ウールパックは、次いで、７００から１１００゜Ｆ（３７１から５９３℃）の熱硬化温度のオーブン２４を通る。熱硬化温度は、ファイバ形成工程においてファイバを高温に維持するか、あるいは、ファイバを熱硬化オーブン内で再加熱することによって達成してもよい。オーブンを通る間、ウールパックは、上方コンベヤ２６及び下方コンベヤ２８、更には、図示していない縁部案内によって形成される。オーブン内にある間、グラスファイバは、均一な加熱を容易にするために高温ガス流にさらされる。最長１０分の時間経過後、ウールパックは、絶縁製品３０としてオーブンを出る。図２に示すように、スピナ６０は、スピナ底壁６２と、スピナ周壁６４とを有する。スピナは、従来から知られているように、スピンドル６６で回転される。スピナの回転で、溶融ガラスが、スピナ周壁を通って一次ファイバ６８に遠心分離する。一次ファイバは、環状バーナー７０の熱によって、柔らかい繊細化することができる状態に維持される。本発明のある実施例では、図示されていない内方バーナーが、熱をスピナの内部に提供する。環状ブロア７２は、誘発空気７４を使用して、一次ファイバを引っ張り、更に、ウール絶縁材に使用するのに適当な二次ファイバ７６に繊細化するように位置決めされている。二次ファイバ、又は、コンジュゲートグラスファイバは、次いで、ウールパックに収集される。スピナの内部には、２つの別々の溶融ガラスの流れが供給され、第１流７８はガラスＡを、また、第２流８０はガラスＢを含む。流７８のガラスは、スピナ底壁に直接落ち、更に、遠心力で外方にスピナ周壁に向かって流れ、ガラスＡのヘッドを形成する。溶融ガラス流８０のガラスＢは、第１流７８よりもスピナ周壁により近く位置決めされ、また、流８０のガラスは、それがスピナ底壁に到達する前に、水平方向フランジ８２によって遮断される。かくして、ガラスＢの蓄積、又は、ヘッドが、水平方向フランジに形成される。図３に示すように、スピナには、ほぼ円周方向に、またスピナ周壁から半径方向内方に位置決めされた垂直方向内壁８４が設けられている。スピナ周壁と垂直方向内壁との間に位置決めされた一連の垂直方向覆い８６は、その空間を、一連の小部屋８８に分割する。小部屋、交互に、ガラスＡ又はガラスＢのいずれかを含む。スピナ周壁にはオリフィス９０が設けられ、オリフィス９０は、垂直方向覆いの半径方向外端に隣接して位置決めされている。オリフィスは垂直方向覆いの幅より大きな幅を有し、それにより、ガラスＡ及びガラスＢの両方の流れを許容し、単一の一次ファイバとして、オリフィスから出る。図４から分かるように、各小部屋８８はスピナ周壁６４の高さ全体にわたって延び、周壁６４は、小部屋を分割する垂直方向の覆い全体に沿ってオリフィスを有する。複合ガラス流をスピナオリフィスに供給するのに、他のスピナの形態を使用してもよい。図５に示す不規則ファイバ１２２Ｂ及び影１２４は、本発明の複合ガラス組成物によって製造れたファイバの芸術的に強調されている。ファイバの太さを誇張し、更に、斜視図をより良く示すように分割線を加えた。上記で説明した方法による不規則形グラスファイバの製造に申し分のないガラス組成物の数は、実際のところ少ない。本発明の好ましいガラス組成物は、この目的に特有に適している。スタレゴに開示された組成物は、不規則形グラスファイバを作るのには実施不能である。ガラスＡ又はガラスＢのいずれもの、熱膨張係数の値についての直接的な制約はない。しかし、ガラスＡとガラスＢとの間の熱膨張係数の差に制限がある。熱膨張係数の差は、一部、ファイバの不規則形を生じさせ、この差は、また、各複合グラスファイバの曲がる程度を制御する。熱膨張係数の差は、ファイバが、不規則形グラスファイバに繊細化されて、正しい量の絡みが生じるのを確保するように、各複合グラスファイバの正しい程度の曲げを引起すように、十分に大きくなければならない。差が小さすぎると、複合グラスファイバの曲率半径が大き過ぎてしまう。これらの曲率半径の大きなファイバから作ったウール絶縁材は、低い、従って、満足いかない強度及び回復値を有する。熱膨張係数の大きな差は、標準的な原材料で製造することができない特別のガラスを要求し、従って、法外に高価である。本発明では、ガラスＡ及びガラスＢの熱膨張係数は、標準的な膨張計技術で計測するとき、少なくとも2.0ppm／℃だけ異ならなければならない。好ましくは、差は、約4.0ppm／℃より大きく、更に、最も好ましくは、約5.0ppm ／℃より大きい。不規則形グラスファイバの申し分のない商業用生産のために、ガラス組成物は、また、いくつかの他の制約を満足しなければならず、そのうちの１つは粘度である。本分野では、ガラスの粘度を、ガラスが１０００ポアズの粘度を有する温度で表すのが慣例である。この測定値は、通常、log3粘度温度と呼ばれる。本発明では、log3粘度温度は、約１８５０゜Ｆ（１０１０℃）から、約２０５０゜Ｆ（１１２１℃）の範囲内である。好ましくは、約１９００゜Ｆ（１０３７℃）から約２０００゜Ｆ（１０９３℃）の範囲内であり、更に、最も好ましくは、約１９５０゜Ｆ（１０６５℃）である。スピナオリフィスを通るガラスの流量及びファイバの繊細率は、ガラスの粘度に依存する。粘度が高すぎると、ガラスのスピナオリフィスへの流れが減少する。これは、スピナオリフィスを拡大することを必要とさせ、他方、与えられたスピナの設計に可能なオリフィスの数が減少する。また、スピナ温度を上昇することが可能であるが、これはスピナの寿命を短くし、ある時点で、費用のかかる新スピナの治金術が必要となる。更に、より大きな粘度のガラスは、グラスファイバが繊細化されるスピナ面の環境で、より大きなブロア流量、及び／又は、より高い温度を必要とする。この結果、より高い温度は、スピナの寿命を縮め、費用のかかるスピナ治金術が必要となる。本発明の複合ガラス組成物のガラスＡ及びガラスＢの両方のlog3粘度温度は、好ましくは、互いに、約７５゜Ｆ（４２℃）内である。log3粘度温度の大きな不釣り合いは、２つの受け入れることができない結果の一方に導くことにあるであろう。より高いスピナ温度では、より流体状のガラスの全体が、スピナの流路内で早い段階で遭遇するオリフィスを流れてしまう。これでは、いくつかのオリフィスは、より流体状のガラスが不足したままとなり、これらのオリフィスでは基本的に単組成ファイバを作ることを引き起こす。また、もしスピナ温度を低下させると、より流体状でないガラスがスピナに蓄積され、やがて、上方フランジから溢れ出る。粘度が大きく不釣り合いなガラスの組では、これらの両結果が同時に起こりえる。本発明のガラスが満たさなければならない更なる制約は、その液相線である。ガラスの液相線は、結晶相が溶融ガラス内で安定している最高温度である。十分な時間で、その液相線以下の温度のガラスは、結晶化する。炉及び前床内で結晶されると、固体粒子が形成される可能性があり、一旦、ファイバライザに流れると、スピナのオリフィスに入り、それらを閉塞する。ある時点で、スピナ面の温度が、数時間以上、液相線以下のままであったら、スピナオリフィスは、また、スピナ内で直接生長した結晶によって閉鎖される。スピナオリフィスでのガラス結晶化を回避するために、本発明の複合ガラス組成物の各ガラスＡ及びガラスＢのlog3粘度温度と液相線の差は、最低５０゜Ｆ（２８℃）でなければならず、更に、好ましくは、約２００゜Ｆ（１１１℃）以上、log3粘度温度以下である。もしこの制約が満たされていないと、結晶化がスピナの下の（すなわち、より冷たい）部分で起こることがあり、スピナのオリフィスを塞ぐ。本発明のガラス組成物の更なる制約は、ガラスの化学的耐久性である。化学的耐久性は、２つのガラスウールパック特性に関連する。第１は、取り付けるために開けたときの、ガラスウールパックの回復する能力である。第２は、ガラスウールパックの長期的な物理的一体性である。ガラスの化学的耐久性が低すぎると、ガラスウールパックの取り付けの際、設計された厚さに回復しないことがある。ウールパックが完全に回復しないか、又は、速く解体しすぎると、ウールパックは、適切に絶縁しない結果となる。絶縁に応用するグラスファイバの化学的耐久性の有用な測定は、２０５゜Ｆ（９６℃）の0.1リットルの蒸留水に２時間浸けた後、１０マイクロメーターの直径のファイバの、１グラムの重量パーセント損失を測定することによって得られる。そのようにして測定された耐久性は、グラスファイバの組成に強く依存し、ファイバの熱履歴（thermal history）に、多少依存する。ウールパックの適当な性能を確保するため、複合ガラス組成物のそれぞれのファイバは、この実験で、重量損失が約４％以下、更に、好ましくは、約2.5％以下でなければならない。ガラス組成に強く依存するのに加えて、グラスファイバの化学的な耐久性は、熱履歴に多少依存する。従って、例えば、グラスファイバを７分間、１０００゜Ｆ（５３８℃）で加熱することは、その化学的耐久性をいくらか改善する。ここで開示する化学的耐久性の限界は、それらの当初の繊細化に利用した以外に熱処理をしていないグラスファイバの測定に関すると理解されたい。ガラスウール絶縁は、典型的には、呼吸するのに十分に細いファイバを幾らか含み、もしそれらが、短い長さに破断したら、ファイバの一部は風で運ばれ、更に、吸引されるかもしれない。体内で、それは生理流体にさらされる。ファイバの体内での溶解率は、吸引されたファイバの生態学的活動の役割を果たす程度に、そのような流体で比較的高い溶解率を有するグラスファイバを製造することが好ましい。グラスファイバの溶解率は、９８゜Ｆ（３７℃）で模擬肺液内のファイバを測定した溶解率定数として表わされる。それは強くグラスファイバの組成に依存し、その熱履歴に多少依存する。すべての絶縁ファイバについて、少なくとも１００ng/cm² hrの溶解率定数を有するガラス組成物を使用するのが好ましい。従って、複合ガラス組成物のそれぞれのファイバについての溶解率定数は、少なくとも１００ng /cm²hrであるのが好ましい。化学的耐久性についてのように、引続くファイバの熱処理は、溶解率を低下させる。１００ng/cm²hrの限界は、最終製品の形態でウール絶縁パックに形成されるファイバに関する。すぐ分かるように、不規則形グラスファイバの製造用複合ガラス組成物の選択は、非常に複雑である。別個ガラス組成物Ａ及びＢのそれぞれが、狭いlog3粘度温度、液相線、及び耐久性の制約を満足しなければならない。更に、２つのガラスの熱膨張係数及びlog3粘度温度の差は、要求される範囲内でなければならない。好ましくは、溶解率もまた、要求される範囲内である。ガラスＡとして、ある種の高硼酸塩、低ソーダ石灰アルミノシリケート組成物、及び、ガラスＢとして、ある種の高ソーダ、低硼酸塩石灰アルミノシリケート組成物を備える本発明の複合ガラス組成物は、好結果の不規則形ファイバに必要なすべての制約を満足する。高硝酸塩、低ソーダ石灰アルミノシリケート組成物によって、ガラス組成物が成分全体のうち、重さで約１４％から約２４％の範囲内の硝酸塩含有率を有することを意図している。高ソーダ、低硝酸塩石灰アルミノシリケート組成物によって、ガラス組成物が、成分全体のうち、重さで約１４％から約２５％の範囲内のソーダ含有率を有することを意図している。第１ガラス組成物は、重量パーセントで、約５０から約６１％のシリカ又はＳｉＯ₂と、約０から約７％のアルミナ又はＡｌ₂Ｏ₃と、約９から約１３％の石灰又はＣａＯと、約０から約５％のマグネシア又はＭｇＯと、約１４から２４％の硝酸塩又はＢ₂Ｏ₃と、約０から約１０％のソーダ又はＮａ₂Ｏと、約０から約２％のカリウム酸化物又はＫ₂Ｏとを備える。第２ガラス組成物は、好ましくは、重量パーセントで、約５２から約６０％のシリカ又はＳｉＯ₂と、約０から約８％のアルミナ又はＡｌ₂Ｏ₃と、約６から約１０％の石灰又はＣａＯと、約０から約７％のマグネシア又はＭｇＯと、約０から６％の硝酸塩又はＢ₂Ｏ₃と、約１４から約２５％のソーダ又はＮａ₂Ｏと、約０から約２％のカリウム酸化物又はＫ₂Ｏとを備える。各組成物について、典型的には、意図的にガラスに添加したのではなく、バッチ形成（batch formulatio n）で使用する原材料から生じる、例えば、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、及び、ＳｒＯ等の合計約１％の様々な他の含有物が存在する。より好ましくは、本発明の複合ガラス組成物は、約５２から５７％のシリカと、４から６％のアルミナと、１０から１１％の石灰と、１から３％のマグネシアと、１９から２２％の硝酸塩と、４から６％のソーダと、０から２％のカリウム酸化物とを含有する第１ガラス組成物と、約５７から６５％のシリカと、２から６％のアルミナと、８から９％の石灰と、４から６％のマグネシアと、０から６％の硝酸塩と、１５から２１％のソーダと、０から２％のカリウム酸化物とを含有する第２ガラス組成物とを備える。適切な溶解率は、本発明の重要な観点である。適当な化学的耐久性を有する高ソーダガラスは、通常、低溶解率を有する。これらの高ソーダガラスの低溶解率値を解決するための慣例的手段は、硼酸塩をガラス組成物に添加することである。しかし、硼酸塩を添加することは解決策ではない。なぜなら、本発明は、要求される範囲の熱膨張係数の差を達成するために、高ソーダ、低硼酸塩ガラスを要求するからである。溶解率の要件及び熱膨張係数の著しい差の必要性の両方を満たす耐久性ガラスの組を選択することは困難であるため、本発明のガラス組成物は容易に自明ではない。例いくつかの複合ガラス組成物を混合し、不規則形ガラスを製造した。不規則形グラスファイバを、バッチモード工程によって作った。１０ポンドの各ガラス組成物を混合し、更に、溶融した。ファイバを、次いで、４０孔実験室用実験スピナを使用して製造した。log3粘度温度、液相線、熱膨張係数、化学的耐久性、及び、溶解率を、各ガラス組成物ＡからＨのそれぞれについて測定した。組成物及びその結果の要約を表１に示す。組１は、本発明による複合ガラス組成物である。組１は、化学的耐久性、溶解率、失透の不足、及び、最終製品の回復において申し分のないものであった。組３は、本発明の組成範囲外であり、熱膨張係数の差が小さいため、満足いくものではなかった。組４は、本発明の組成範囲内であるが、ガラスＨの溶解率が低いので、満足いくものではなかった。

【手続補正書】【提出日】１９９５年９月１日【補正内容】請求の範囲１．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物とを備え、第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、ａ．同じでない熱膨張係数を有し、同じでない熱膨張係数は、約2.0ppm／℃ 以上の差を有し、ｂ．log3粘度温度が、約１８５０から約２０５０°Ｆ（１０１０から１１２１℃）の範囲内であり、ｃ．液相線温度が、log3粘度温度以下である、少なくとも５０゜Ｆ（２８℃ ）であり、かつ、ｄ．耐久性が約4.0％以下である、不規則形グラスファイバ製造用複合ガラス組成物。２．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物のそれぞれは、少なくとも１００ng/c m²hrの溶解率を有すること、を特徴とする請求項１に記載の複合ガラス組成物。３．組成物の一方は、高硼酸塩、低ソーダ、石灰アルミノシリケート組成物であること、を特徴とする請求項１に記載の複合ガラス組成物。４．高硼酸塩、低ソーダ、石灰アルミノシリケート組成物は、重量で約１４から約２５％の範囲内の硼素含有量を有すること、を特徴とする請求項３に記載の複合ガラス組成物。５．組成物の一方は、高ソーダ、低硼酸塩、石灰アルミノシリケート組成物であること、を特徴とする請求項１に記載の複合ガラス組成物。６．高ソーダ、低硼酸塩、石灰アルミノシリケート組成物は、重量で約１４から約２５％の範囲内のソーダ含有量を有すること、を特徴とする請求項５に記載の複合ガラス組成物。７．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物とを備え、第１ガラス組成物は、重量パーセントで約５０から６１％のシリカと、０から７％のアルミナと、９から１３％の石灰と、０から５％のマグネシアと、１４から２４％の硼酸塩と、０から１０％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有し、また、第２ガラス組成物は、重量パーセントで、約５２から６９％のシリカと、０から８％のアルミナと、６から１０％の石灰と、０から７％のマグネシアと、０から８％の硼酸塩と、１４から２５％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有する不規則形グラスファイバ製造用複合ガラス組成物。８．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物とを備え、第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、ａ．同じでない熱膨張係数を有し、同じでない熱膨張係数は、約2.0ppm／℃ 以上の差を有し、ｂ．log3粘度温度が、約１８５０から約２０５０°Ｆ（１０１０から１１２１℃）の範囲内であり、ｃ．液相線温度が、log3粘度温度以下である、少なくとも５０°Ｆ（２８℃ ）であり、かつ、ｄ．耐久性が約4.0%以下である、不規則形グラスファイバ。９．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物のそれぞれは、少なくとも１００ng/c m²hrの溶解率を有すること、を特徴とする請求項８に記載の不規則形グラスファイバ。 10．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物とを備え、第１ガラス組成物は、重量パーセントで約５０から６１％のシリカと、０から７％のアルミナと、９から１３％の石灰と、０から５％のマグネシアと、１４から２４％の硼酸塩と、０から１０％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有し、また、第２ガラス組成物は、重量パーセントで、約５２から６９％のシリカと、０から８％のアルミナと、６から１０％の石灰と、０から７％のマグネシアと、０から８％の硼酸塩と、１４から２５％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有する不規則形グラスファイバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物とを備え、第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、ａ．同じでない熱膨張係数を有し、同じでない熱膨張係数は、約2.0ppm／℃以上の差を有し、ｂ．log3粘度温度が、約１８５０から約２０５０゜Ｆ（１０１０から１１２１ ℃）の範囲内であり、ｃ．液相線温度が、log3粘度温度以下である、少なくとも５０゜Ｆ（２８℃）であり、かつ、ｄ．耐久性が約4.0％以下である、不規則形グラスファイバ製造用複合ガラス組成物。２．同じでない熱膨張係数の差は、約4.0ppm／℃以上であること、を特徴とする請求項１に記載の複合ガラス組成物。３．同じでない熱膨張係数の差は、約5.0ppm／℃以上であること、を特徴とする請求項２に記載の複合ガラス組成物。４．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約１９００から約２０００゜Ｆ（１０３７から１０９３℃）の範囲内のlog3粘度温度を有すること、を特徴とする請求項１に記載の複合ガラス組成物。５．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約2.5％以下の耐久性を有すること、を特徴とする請求項４に記載の複合ガラス組成物。６．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、log3粘度温度以下である、少なくとも２００゜Ｆ（１１１℃）である液相線温度を有すること、を特徴とする請求項５に記載の複合ガラス組成物。７．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、log3粘度温度以下である、少なくとも２００゜Ｆ（１１１℃）である液相線温度を有すること、を特徴とする請求項４に記載の複合ガラス組成物。８．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約2.5％以下の耐久性を有すること、を特徴とする請求項７に記載の複合ガラス組成物。９．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約2.5％以下の耐久性を有すること、を特徴とする請求項１に記載の複合ガラス組成物。 10．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物のそれぞれは、少なくとも１００ng/c m²hrの溶解率を有すること、を特徴とする請求項１に記載の複合ガラス組成物。 11．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約2.5％以下の耐久性を有すること、を特徴とする請求項１０に記載の複合ガラス組成物。 12．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物のlog3粘度温度は、互いに約７５゜Ｆ（４２℃）内であること、を特徴とする請求項１に記載の複合ガラス組成物。 13．組成物の一方は、高硼酸塩、低ソーダ、石灰アルミノシリケート組成物であること、を特徴とする請求項１に記載の複合ガラス組成物。 14．高硼酸塩、低ソーダ、石灰アルミノシリケート組成物は、重量で約１４から約２５％の範囲内の硼素含有量を有すること、を特徴とする請求項１３に記載の複合ガラス組成物。 15．組成物の一方は、高ソーダ、低硼酸塩、石灰アルミノシリケート組成物であること、を特徴とする請求項１に記載の複合ガラス組成物。 16．高ソーダ、低硼酸塩、石灰アルミノシリケート組成物は、重量で約１４から約２５％の範囲内のソーダ含有量を有すること、を特徴とする請求項１５に記載の複合ガラス組成物。 17．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物とを備え、第１ガラス組成物は、重量パーセントで約５０から６１％のシリカと、０から７％のアルミナと、９から１３％の石灰と、０から５％のマグネシアと、１４から２４％の硼酸塩と、０から１０％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有し、また、第２ガラス組成物は、重量パーセントで、約５２から６９％のシリカと、０から８％のアルミナと、６から１０％の石灰と、０から７％のマグネシアと、０から８％の硼酸塩と、１４から２５％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有する不規則形グラスファイバ製造用複合ガラス組成物。 18．第１ガラス組成物は、重量パーセントで、約５２から５７％のシリカと、４から６％のアルミナと、１０から１１％の石灰と、１から３％のマグネシアと、１９から２２％の硼酸塩と、４から６％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有し、また、第２ガラス組成物は、重量パーセントで、約５７から６５％のシリカと、２から６％のアルミナと、８から９％の石灰と、４から６％のマグネシアと、０から６％の硼酸塩と、１５から２１％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有すること、を特徴とする請求項１７に記載の複合ガラス組成物。 19．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、同じでない熱膨張係数を有し、同じでない熱膨張係数は、約4.0ppm／℃以上の差を有すること、を特徴とする請求項１７に記載の複合ガラス組成物。 20．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約１８５０から約２０５０゜Ｆ（１０１０から１１２１℃）の範囲内のlog3粘度温度を有すること、を特徴とする請求項１７に記載の複合ガラス組成物。 21．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、log3粘度温度より低い、少なくとも５０゜Ｆ（２８℃）の液相線温度を有すること、を特徴とする請求項１７に記載の複合ガラス組成物。 22．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約4.0％以下の耐久性を有すること、を特徴とする請求項１７に記載の複合ガラス組成物。 23．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物とを備え、第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、ａ．同じでない熱膨張係数を有し、同じでない熱膨張係数は、約2.0ppm／℃以上の差を有し、ｂ．log3粘度温度が、約１８５０から約２０５０゜Ｆ（１０１０から１１２１ ℃）の範囲内であり、ｃ．液相線温度が、log3粘度温度以下である、少なくとも５０゜Ｆ（２８℃）であり、かつ、ｄ．耐久性が約4.0％以下である、不規則形グラスファイバ。 24．同じでない熱膨張係数の差は、約4.0ppm／℃以上であること、を特徴とする請求項２３に記載の不規則形グラスファイバ。 25．同じでない熱膨張係数の差は、約5.0ppm／℃以上であること、を特徴とする請求項２４に記載の不規則形グラスファイバ。 26．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約１９００から約２０００゜Ｆ（１０３７から１０９３℃）の範囲内のlog3粘度温度を有すること、を特徴とする請求項２３に記載の不規則形グラスファイバ。 27．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約2.5％以下の耐久性を有すること、を特徴とする請求項２６に記載の不規則形グラスファイバ。 28．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、log3粘度温度より低い、少なくとも２００゜Ｆ（１１１℃）の液相線温度を有すること、を特徴とする請求項２７に記載の不規則形グラスファイバ。 29．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、log3粘度温度より低い、少なくとも２００゜Ｆ（１１１℃）の液相線温度を有すること、を特徴とする請求項２６に記載の不規則形グラスファイバ。 30．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約2.5％以下の耐久性を有すること、を特徴とする請求項２９に記載の不規則形グラスファイバ。 31．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約2.5％以下の耐久性を有すること、を特徴とする請求項２３に記載の不規則形グラスファイバ。 32．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物のそれぞれは、少なくとも１００ng／ cm²hrの溶解率を有すること、を特徴とする請求項２３に記載の不規則形グラスファイバ。 33．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物のlog3粘度温度が、互いに約７５゜Ｆ（４２℃）内であること、を特徴とする請求項２３に記載の不規則形グラスファイバ。 34．組成物の一方は、高硼酸塩、低ソーダ、石灰アルミノシリケート組成物であること、を特徴とする請求項２３に記載の不規則形グラスファイバ。 35．高硼酸塩、低ソーダ、石灰アルミノシリケート組成物は、重量で約１４から約２５％の範囲内の硼素含有量を有すること、を特徴とする請求項３４に記載の不規則形グラスファイバ。 36．組成物の一方は、高ソーダ、低硼酸塩、石灰アルミノシリケート組成物であること、を特徴とする請求項１に記載の不規則形グラスファイバ。 37．高ソーダ、低硼酸塩、石灰アルミノシリケート組成物は、重量で約１４から約２５％の範囲内のソーダ含有量を有すること、を特徴とする請求項３６に記載の不規則形グラスファイバ。 38．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物とを備え、第１ガラス組成物は、重量パーセントで約５０から６１％のシリカと、０から７％のアルミナと、９から１３％の石灰と、０から５％のマグネシアと、１４から２４％の硼酸塩と、０から１０％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有し、また、第２ガラス組成物は、重量パーセントで、約５２から６９％のシリカと、０から８％のアルミナと、６から１０％の石灰と、０から７％のマグネシアと、０から８％の硼酸塩と、１４から２５％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有する不規則形グラスファイバ。 39．第１ガラス組成物は、重量パーセントで、約５２から５７％のシリカと、４から６％のアルミナと、１０から１１％の石灰と、１から３％のマグネシアと、１９から２２％の硼酸塩と、４から６％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有し、また、第２ガラス組成物は、重量パーセントで、約５７から６５％のシリカと、２から６％のアルミナと、８から９％の石灰と、４から６％のマグネシアと、０から６％の硼酸塩と、１５から２１％のソーダと、０から２％カリウム酸化物とを有すること、を特徴とする請求項３８に記載の不規則形グラスファイバ。 40．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、同じでない熱膨張係数を有し、同じでない熱膨張係数は、約4.0ppm／℃以上の差を有すること、を特徴とする請求項３８に記載の不規則形グラスファイバ。 41．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約１８５０から約２０５０゜Ｆ（１０１０から１１２１℃）の範囲内のlog3粘度温度を有すること、を特徴とする請求項３８に記載の不規則形グラスファイバ。 42．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、log3粘度温度より低い、少なくとも５０゜Ｆ（２８℃）の液相線温度を有すること、を特徴とする請求項３８に記載の不規則形グラスファイバ。 43．第１ガラス組成物と第２ガラス組成物は、約4.0％以下の耐久性を有すること、を特徴とする請求項３８に記載の不規則形グラスファイバ。