JPH09156957A - 耐蝕性ガラス繊維 - Google Patents
耐蝕性ガラス繊維Info
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- JPH09156957A JPH09156957A JP34561195A JP34561195A JPH09156957A JP H09156957 A JPH09156957 A JP H09156957A JP 34561195 A JP34561195 A JP 34561195A JP 34561195 A JP34561195 A JP 34561195A JP H09156957 A JPH09156957 A JP H09156957A
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Abstract
し、ケイカルボードやGRC等の複合材料の補強材及び
バッテリーセパレータ等の耐蝕性材料として有用であ
り、しかも環境汚染についても配慮した耐蝕性ガラス繊
維を提供することを目的とするものである。 【解決手段】 モル%で、SiO2 63〜72%、T
iO2 5〜9%、ZrO2 8〜10.5%、TiO
2 +ZrO2 13〜17%、CaO 1〜5%、Na
2 O 8〜19%、Li2 O 0〜4%、K2 O 0.
5〜5%、Na2O+Li2 O+K2 O 10〜20%
からなり、本質的にBaO、B2 O3 、F2 を含有しな
いことを特徴とする。
Description
繊維に関し、特にケイカルボードやGRC(ガラス繊維
強化コンクリート)等の補強材として、またバッテリー
セパレータやアスベスト代替品等の耐蝕性が要求される
材料として適した耐蝕性ガラス繊維に関するものであ
る。
昭49−40126号公報に記載されているようなSi
O2 −ZrO2 −R2 O(Rは、Na等のアルカリ金
属)系のジルコニア含有耐アルカリ性ガラス繊維が使用
されている。
補強材やバッテリーセパレータ等の耐蝕性材料としても
使用されている。
定の長さに切断されたガラス繊維を、ポルトランドセメ
ント、シリカ粉、パルプ等と共にミキサー中で混練した
後、型枠内に流し込むことによって所定形状に作製され
るが、これを押し出し成形法によって作製する場合、オ
ートクレーブ処理が施される。この際にマトリックス中
のNaOH、KOH、Ca(OH)2 等のアルカリによ
ってガラス繊維が劣化しやすいため、より優れた耐アル
カリ性を有するガラス繊維が必要とされている。
ス繊維の劣化を抑える目的で、耐アルカリ性をより一層
向上することが望まれている。
あり、優れた耐アルカリ性、耐酸性及び耐水性を有し、
ケイカルボードやGRC等の複合材料の補強材及びバッ
テリーセパレータ等の耐蝕性材料として有用であり、し
かも環境汚染についても配慮した耐蝕性ガラス繊維を提
供することを目的とするものである。
維は、モル%で、SiO2 63〜72%、TiO25
〜9%、ZrO2 8〜10.5%、TiO2 +ZrO
2 14〜17%、CaO 1〜5%、Na2 O 8〜
19%、Li2 O 0〜4%、K2 O 0.5〜5%、
Na2 O+Li2 O+K2 O 10〜20%からなり、
本質的にBaO、B2 O3 、F2 を含有しないことを特
徴とする。
ましくは、モル%で、SiO2 65〜70%、TiO
2 5〜8%、ZrO2 8〜10%、TiO2 +Zr
O214〜16%、CaO 2〜4.5%、Na2 O
10〜18%、Li2 O0〜3%、K2 O 2〜4%、
Na2 O+Li2 O+K2 O 14〜20%からなり、
本質的にBaO、B2 O3 、F2 を含有しないことを特
徴とする。
O2 を63〜72%含有し、しかも酸とアルカリに強い
TiO2 を5〜9%、ZrO2 を8〜10.5%含有す
るため、耐酸性、耐水性及び耐アルカリ性を低下させる
成分であるNa2 O等のアルカリ金属酸化物を10〜2
0%含有するにも係わらず、優れた耐蝕性を有してい
る。
まないため、調合工程における作業環境の汚染が少な
く、しかもB2 O3 やF2 を含まないため、これらの成
分が溶融時に揮発することによって生じる環境汚染も防
止することが可能である。
は、所定割合に配合されたガラス原料を溶解して均質な
ガラスとした後、多数のノズル孔が底部に形成された白
金ブッシングに溶融ガラスを供給し、各ノズル孔からガ
ラスを引き出すことによって繊維化する方法が採られ
る。
繊維化する際の温度である紡糸温度を越えると、ガラス
融液中に失透物が発生し、ノズル孔付近で糸切れが起こ
りやすくなるため、失透温度は、紡糸温度よりも低く、
その差(以下、ΔTという)が大きいことが要求され
る。
K2 Oを0.5〜5%、全アルカリ量を10〜20%含
有させることによって、ZrO2 を8〜10.5%含有
するにも係わらず、ΔTが大きくなり、良好な紡糸性が
得られる。
ついて、上記のように限定した理由を説明する。
成分であり、その含有量は、63〜72%、好ましくは
65〜70%である。63%より少ない場合は、上記の
作用が得られず、72%より多い場合は、耐アルカリ性
が低下する。
させると共に、紡糸温度である粘度103 ポイズに相当
する温度を低下させてブッシングの劣化を抑え、しかも
失透温度を大幅に低下させる成分であり、その含有量
は、5〜9%、好ましくは5〜8%である。5%より少
ない場合は、上記の作用が得られず、9%より多い場合
は、耐酸性と耐アルカリ性が低下する。
リ性を向上させる成分であり、その含有量は、8〜1
0.5%、好ましくは8〜10%である。8%より少な
い場合は、上記の作用が得られず、10.5%より多い
場合は、失透しやすく紡糸性が低下する。
7%含有させることによって、極めて優れた耐水性と耐
アルカリ性、特に耐オートクレーブ性が向上し、しかも
失透性も大幅に改善される。TiO2 とZrO2 の合量
の好ましい範囲は、14〜17%である。
性を向上させる成分であり、その含有量は1〜5%、好
ましくは2〜4.5%である。1%より少ない場合は、
耐アルカリ性が低下し、5%より多い場合は、失透しや
すく紡糸性が低下する。
あり、その含有量は8〜19%、好ましくは10〜18
%である。8%より少ない場合は、上記の作用が得られ
ず、ガラスの紡糸性が低下し、19%より多い場合は、
ガラスの耐水性、耐アルカリ性が低下する。
スの失透性を抑えると共に、耐水性を向上させる成分で
あり、その含有量は、0〜4%、好ましくは0〜3%で
ある。4%より多い場合は、ガラスが失透しやすくなる
と共に、耐水性や耐アルカリ性が低下する。
の失透を抑え、耐水性を向上させる成分であり、その含
有量は、0.5〜5%、好ましくは1〜4%である。
0.5%より少ない場合は、上記の作用が得られず、5
%より多い場合は、ガラスが失透しやすくなると共に、
耐水性と耐アルカリ性が低下する。
が、10%より少ない場合は、ガラスが失透しやすくな
り紡糸性が低下し、20%より多い場合は、ガラスの耐
水性と耐アルカリ性が低下するため好ましくない。
分を90モル%以上含有するが、これ以外にも、Mn
O、SnO、FeO、Fe2 O3 、Al2 O3 、P2 O
5 などの添加成分を含んでも差し支えない。しかしなが
ら、これら添加成分の合計が10モル%を超えると紡糸
性に問題を生じるため好ましくない。
づいて詳細に説明する。
1〜9)および比較例(試料No.10〜12)の各試
料のガラス組成と特性を示すものである。尚、比較例で
あるNo.10の試料は、FRPの補強材として市販さ
れているECRガラスであり、また、No.11、12
の各試料は、公知のジルコニア含有ガラスである。
て作製した。
を調合し、白金坩堝を用いて1500℃で4時間溶融し
た。溶融後、ガラス融液をグラファイト板上に流し出
し、厚さ5mmの板状に成形して以下の測定に供するガ
ラス試料を得た。
まず上記した板状ガラス試料を粉砕し、直径297〜5
00μmの粒度のガラスを比重グラム精秤した後、これ
を10%HCl溶液100ml中に浸漬し、次いで80
℃、96時間の条件で振とうした後、その重量減少率を
測定したものであり、この値が小さいほど耐酸性に優れ
ていることになる。
02の方法に基づいて測定したものであり、この値が小
さいほど耐水性に優れていることになる。
は、次のようにして測定した。
ング中に入れた後、ブッシングを直接通電してガラスを
溶融し、ノズル温度を粘度103 ポイズに相当する温度
に設定してブッシング底部に形成された50個のノズル
孔から繊維径が約13μのガラス繊維を引き出し、これ
らに集束剤を塗布し、束ねた後、6mmの長さに切断し
た。
ンドを、ポルトランドセメント、シリカ粉、パルプと共
にミキサー中で混練し、型枠内に流し込み、250×2
50×5mmの大きさのケイカルボードに成形した。成
形されたケイカルボードを180℃、10時間の条件で
オートクレーブ養生した。オートクレーブ養生後、この
ケイカルボードを125×50×5mmの寸法となるよ
うに切断して10等分し、曲げ強度試験機により曲げ強
度を測定した。この値が大きいほど、耐アルカリ性に優
れていることになる。
周知の白金引き上げ法によって測定したものであり、T
L は、ガラス試料の一部を297〜500μmの粉末に
してから白金ボートに入れ、温度勾配を有する電気炉中
で16時間保持した後、放冷し、顕微鏡で失透出現位置
を観察することによって求めたものである。
1〜9の各試料は、HCl溶液浸漬後の重量減少率が、
0.60重量%以下であるため耐酸性に優れ、またアル
カリ溶出量が0.22mg以下であるため耐水性に優
れ、しかもオートクレーブ養生後のケイカルボードの曲
げ強度が120〜140kg/cm2 であるため耐アル
カリ性に優れていた。またこれらの試料は、いずれもΔ
Tが、125℃以上であるため紡糸性も良好である。
料は、耐アルカリ性と紡糸性に劣っていた。またNo.
11の試料は、耐水性と耐アルカリ性に劣っていた。さ
らにNo.12は、耐水性、耐アルカリ性及び紡糸性に
劣っていた。
は、耐アルカリ性、耐水性及び耐酸性といった耐蝕性に
優れているため、ケイカルボード、GRC、耐蝕FRP
等の補強材として、またバッテリーセパレータやアスベ
スト代替品等の耐蝕性が要求される材料として適してい
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 モル%で、SiO2 63〜72%、T
iO2 5〜9%、ZrO2 8〜10.5%、TiO
2 +ZrO2 13〜17%、CaO 1〜5%、Na
2 O 8〜19%、Li2 O 0〜4%、K2 O 0.
5〜5%、Na2 O+Li2 O+K2 O 10〜20%
からなり、本質的にBaO、B2 O3、F2 を含有しな
いことを特徴とする耐蝕性ガラス繊維。 - 【請求項2】 モル%で、SiO2 65〜70%、T
iO2 5〜8%、ZrO2 8〜10%、TiO2 +
ZrO2 14〜16%、CaO 2〜4.5%、Na
2 O 10〜18%、Li2 O 0〜3%、K2 O 2
〜4%、Na2 O+Li2 O+K2 O 12〜20%か
らなり、本質的にBaO、B2 O3 、F2 を含有しない
ことを特徴とする請求項1記載の耐蝕性ガラス繊維。
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---|---|---|---|
JP34561195A JP3584586B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 耐蝕性ガラス繊維 |
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-
1995
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