JPH1129344A - 極細ガラス繊維 - Google Patents
極細ガラス繊維Info
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- JPH1129344A JPH1129344A JP20217397A JP20217397A JPH1129344A JP H1129344 A JPH1129344 A JP H1129344A JP 20217397 A JP20217397 A JP 20217397A JP 20217397 A JP20217397 A JP 20217397A JP H1129344 A JPH1129344 A JP H1129344A
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- JP
- Japan
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- glass
- weight
- glass fiber
- zno
- fiber
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- Granted
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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)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＨＥＰＡ、ＵＬＰＡ、超ＵＬＰＡ等の高性能
フィルタ用として用いても、ボロンガス状物質を発生し
ない濾紙として使用でき、また、Ｅガラス並みの耐久性
を備え、しかも実用的価格で製造可能な極細ガラス繊維
を提供することを目的とする。 【解決手段】 ＳｉＯ2 ５５〜７０重量％、（Ｒ１）2
Ｏ（Ｒ１＝Ｎａ，Ｋ） ８〜１２重量％、（Ｒ２）2Ｏ3
（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ） １〜１５重量％、（Ｒ３）Ｏ
（Ｒ３＝Ｃａ，Ｍｇ，Ｂａ） １０〜１４重量％、Ｚｎ
Ｏ ０〜１５重量％、Ｂ2 Ｏ3 ０．０１重量％以下の
組成であり且つ（Ｒ２）2Ｏ3＋ＺｎＯは９〜２０重量％
であることを特徴とする。
フィルタ用として用いても、ボロンガス状物質を発生し
ない濾紙として使用でき、また、Ｅガラス並みの耐久性
を備え、しかも実用的価格で製造可能な極細ガラス繊維
を提供することを目的とする。 【解決手段】 ＳｉＯ2 ５５〜７０重量％、（Ｒ１）2
Ｏ（Ｒ１＝Ｎａ，Ｋ） ８〜１２重量％、（Ｒ２）2Ｏ3
（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ） １〜１５重量％、（Ｒ３）Ｏ
（Ｒ３＝Ｃａ，Ｍｇ，Ｂａ） １０〜１４重量％、Ｚｎ
Ｏ ０〜１５重量％、Ｂ2 Ｏ3 ０．０１重量％以下の
組成であり且つ（Ｒ２）2Ｏ3＋ＺｎＯは９〜２０重量％
であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ溶出量の
少ない極細ガラス繊維の改良に関する。
少ない極細ガラス繊維の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の極細ガラス繊維として
は、ボロンシリケートガラス繊維や耐酸性特殊グレード
の高シリカ分ガラス繊維が知られている。ここで高シリ
カ分とは一般に石英ガラス繊維と総称されるもので、溶
融石英ガラス繊維や高珪酸ガラス繊維、或いは、ゾルゲ
ル法ガラス繊維等が知られ、ＳｉＯ2 が９９．８〜９
９．９９重量％のものである。また、極細ガラス繊維は
ＣガラスだけでなくＥガラスでも製造されている。前記
Ｃガラスの極細ガラス繊維はＨＥＰＡ、ＵＬＰＡ、超Ｕ
ＬＰＡ等の高性能フィルタ用濾紙、電池用セパレータ、
断熱材等、各種分野で使用されている。また、Ｅガラス
の極細ガラス繊維は電気絶縁用としてエンプラ用充填
材、特殊紙等に使用されている。
は、ボロンシリケートガラス繊維や耐酸性特殊グレード
の高シリカ分ガラス繊維が知られている。ここで高シリ
カ分とは一般に石英ガラス繊維と総称されるもので、溶
融石英ガラス繊維や高珪酸ガラス繊維、或いは、ゾルゲ
ル法ガラス繊維等が知られ、ＳｉＯ2 が９９．８〜９
９．９９重量％のものである。また、極細ガラス繊維は
ＣガラスだけでなくＥガラスでも製造されている。前記
Ｃガラスの極細ガラス繊維はＨＥＰＡ、ＵＬＰＡ、超Ｕ
ＬＰＡ等の高性能フィルタ用濾紙、電池用セパレータ、
断熱材等、各種分野で使用されている。また、Ｅガラス
の極細ガラス繊維は電気絶縁用としてエンプラ用充填
材、特殊紙等に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、例えば、前
記Ｃガラスからなる極細ガラス繊維を使用した高性能フ
ィルタ用濾紙で構成されたＨＥＰＡフィルタを半導体ク
リーンルームで使用した場合、酸性ガス、或いは、空気
中の水分により化学反応を起こし、ガラス中のＢ2Ｏ3が
ガス状物質としてクリーンルーム内に飛散し、シリコン
ウエハの表面に付着し、特性劣化を引き起こすことが問
題視されている。
記Ｃガラスからなる極細ガラス繊維を使用した高性能フ
ィルタ用濾紙で構成されたＨＥＰＡフィルタを半導体ク
リーンルームで使用した場合、酸性ガス、或いは、空気
中の水分により化学反応を起こし、ガラス中のＢ2Ｏ3が
ガス状物質としてクリーンルーム内に飛散し、シリコン
ウエハの表面に付着し、特性劣化を引き起こすことが問
題視されている。
【０００４】このため、ボロンガス状物質を発生しない
ＨＥＰＡフィルタとして、例えば、特開平５−２０２２
１７号公報、特開平７−２９２１４４号公報、特表平９
−５０４７３７号公報等に開示されるようなＰＴＦＥ膜
濾材からなるフィルタ、特開平６−５５０１９号公報、
特開平６−２８５３１８号公報等に開示されるような高
珪酸ガラス繊維の濾紙からなるフィルタ、或いは、特開
平７−１９４９１１号公報、特開平５−２８５３２４号
公報等に開示されるようなガラス繊維の表面を被覆した
濾紙からなるフィルタが提案されている。
ＨＥＰＡフィルタとして、例えば、特開平５−２０２２
１７号公報、特開平７−２９２１４４号公報、特表平９
−５０４７３７号公報等に開示されるようなＰＴＦＥ膜
濾材からなるフィルタ、特開平６−５５０１９号公報、
特開平６−２８５３１８号公報等に開示されるような高
珪酸ガラス繊維の濾紙からなるフィルタ、或いは、特開
平７−１９４９１１号公報、特開平５−２８５３２４号
公報等に開示されるようなガラス繊維の表面を被覆した
濾紙からなるフィルタが提案されている。
【０００５】しかしながら、前記ＰＴＦＥ膜濾材からな
るフィルタは低圧力損失で優れた特性を備えるものの、
膜が非常に薄いため均一性能のものが得にくい問題や製
品コストが高いといった問題がある。また、高珪酸ガラ
ス繊維の濾紙からなるフィルタは、材料が高価で実用性
に乏しいといった問題がある。また、ガラス繊維の表面
を薬剤で被覆した濾紙からなるフィルタは、ガラス繊維
１本、１本を均一に被覆することが困難なため、被覆さ
れない部分からボロンガス状物質が発生する危険が高い
といった問題がある。そこで、本発明は、ＨＥＰＡ、Ｕ
ＬＰＡ、超ＵＬＰＡ等の高性能フィルタ用として用いて
も、ボロンガス状物質を発生しない濾紙として使用で
き、また、Ｅガラス並みの耐久性を備え、しかも実用的
価格で製造可能な極細ガラス繊維を提供することを目的
とする。
るフィルタは低圧力損失で優れた特性を備えるものの、
膜が非常に薄いため均一性能のものが得にくい問題や製
品コストが高いといった問題がある。また、高珪酸ガラ
ス繊維の濾紙からなるフィルタは、材料が高価で実用性
に乏しいといった問題がある。また、ガラス繊維の表面
を薬剤で被覆した濾紙からなるフィルタは、ガラス繊維
１本、１本を均一に被覆することが困難なため、被覆さ
れない部分からボロンガス状物質が発生する危険が高い
といった問題がある。そこで、本発明は、ＨＥＰＡ、Ｕ
ＬＰＡ、超ＵＬＰＡ等の高性能フィルタ用として用いて
も、ボロンガス状物質を発生しない濾紙として使用で
き、また、Ｅガラス並みの耐久性を備え、しかも実用的
価格で製造可能な極細ガラス繊維を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の極細ガラス繊維
は前記目的を達成するべく、ＳｉＯ2 ５５〜７０重量
％、（Ｒ１）2Ｏ（Ｒ１＝Ｎａ，Ｋ） ８〜１２重量
％、（Ｒ２）2Ｏ3（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ） １〜１５重量
％、（Ｒ３）Ｏ（Ｒ３＝Ｃａ，Ｍｇ，Ｂａ） １０〜１
４重量％、ＺｎＯ ０〜１５重量％、Ｂ2 Ｏ3 ０．０
１重量％以下の組成であり且つ（Ｒ２）2Ｏ3＋ＺｎＯは
９〜２０重量％であることを特徴とするもので、ボロン
ガス状物質を発生しないで且つ実用的価格で製造できる
ものである。また、請求項２記載の極細ガラス繊維は、
前記ＺｎＯを１０重量％以上としたことを特徴とするも
ので、製造に際し、ガラスの溶融温度があまり高くなら
ず紡糸性に優れるものである。
は前記目的を達成するべく、ＳｉＯ2 ５５〜７０重量
％、（Ｒ１）2Ｏ（Ｒ１＝Ｎａ，Ｋ） ８〜１２重量
％、（Ｒ２）2Ｏ3（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ） １〜１５重量
％、（Ｒ３）Ｏ（Ｒ３＝Ｃａ，Ｍｇ，Ｂａ） １０〜１
４重量％、ＺｎＯ ０〜１５重量％、Ｂ2 Ｏ3 ０．０
１重量％以下の組成であり且つ（Ｒ２）2Ｏ3＋ＺｎＯは
９〜２０重量％であることを特徴とするもので、ボロン
ガス状物質を発生しないで且つ実用的価格で製造できる
ものである。また、請求項２記載の極細ガラス繊維は、
前記ＺｎＯを１０重量％以上としたことを特徴とするも
ので、製造に際し、ガラスの溶融温度があまり高くなら
ず紡糸性に優れるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の極細ガラス繊維を製造す
るための原料ガラスとしては、基本組成が７３ＳｉＯ2
−１５Ｎａ2Ｏ−１２ＣａＯのいわゆるソーダ石灰ガラ
スが用いられる。ところが、このような組成のソーダ石
灰ガラスを平均繊維径２μｍ以下に紡糸すると比表面積
が大きくなり、板ガラスでは問題とならなかった風化作
用、即ち、空気中の水分や炭酸ガスによってアルカリ成
分が溶出してガラス繊維が破壊されることによって繊維
強度が著しく低下してしまい繊維製品を製造できないと
いったことになる。このため、本発明では、前記ソーダ
石灰ガラスにＡｌ2Ｏ3とＺｎＯを添加することにより、
ＳｉＯ2 ５５〜７０重量％、（Ｒ１）2Ｏ（Ｒ１＝Ｎ
ａ，Ｋ） ８〜１２重量％、（Ｒ２）2Ｏ3（Ｒ２＝Ａ
ｌ，Ｆｅ） １〜１５重量％、（Ｒ３）Ｏ（Ｒ３＝Ｃ
ａ，Ｍｇ，Ｂａ） １０〜１４重量％、ＺｎＯ ０〜１
５重量％、Ｂ2 Ｏ3 ０．０１重量％以下の組成であり
且つ（Ｒ２）2Ｏ3＋ＺｎＯは９〜２０重量％とするもの
である。
るための原料ガラスとしては、基本組成が７３ＳｉＯ2
−１５Ｎａ2Ｏ−１２ＣａＯのいわゆるソーダ石灰ガラ
スが用いられる。ところが、このような組成のソーダ石
灰ガラスを平均繊維径２μｍ以下に紡糸すると比表面積
が大きくなり、板ガラスでは問題とならなかった風化作
用、即ち、空気中の水分や炭酸ガスによってアルカリ成
分が溶出してガラス繊維が破壊されることによって繊維
強度が著しく低下してしまい繊維製品を製造できないと
いったことになる。このため、本発明では、前記ソーダ
石灰ガラスにＡｌ2Ｏ3とＺｎＯを添加することにより、
ＳｉＯ2 ５５〜７０重量％、（Ｒ１）2Ｏ（Ｒ１＝Ｎ
ａ，Ｋ） ８〜１２重量％、（Ｒ２）2Ｏ3（Ｒ２＝Ａ
ｌ，Ｆｅ） １〜１５重量％、（Ｒ３）Ｏ（Ｒ３＝Ｃ
ａ，Ｍｇ，Ｂａ） １０〜１４重量％、ＺｎＯ ０〜１
５重量％、Ｂ2 Ｏ3 ０．０１重量％以下の組成であり
且つ（Ｒ２）2Ｏ3＋ＺｎＯは９〜２０重量％とするもの
である。
【０００８】従来、Ｃガラスは前記風化作用を防止する
ため、Ｂ2Ｏ3を１０重量％程度配合することで、徐冷点
（１０13 Ｐ粘度となる温度）ではＢ3+イオンが非架橋
酸素イオンを引き付けて〔ＢＯ4 〕４面体構造をつく
り、ガラス網目構造の切れ目を閉じて組織の破壊を抑制
するようにしていたので、Ｂ2Ｏ3を０．０１重量％以下
にするために、アルカリの溶出を抑制する副成分とし
て、（Ｒ２）2Ｏ3（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ）を１〜１５重量
％、ＺｎＯを０〜１５重量％、且つ（Ｒ２）2Ｏ3＋Ｚｎ
Ｏを９〜２０重量％とするものである。前記（Ｒ２）2
Ｏ3（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ）が１〜１５重量％の範囲にあ
れば、ガラス表面でアルミノシリケート等の錯塩が形成
され、これが保護膜として働き、耐水性と耐酸性等の耐
久性を向上することができる。しかしながら、（Ｒ２）
2Ｏ3（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ）が１重量％未満では、アルカ
リ溶出量が大きくなり風化作用に対する効果が見られな
い。また、（Ｒ２）2Ｏ3（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ）が１５重
量％を超えると、Ｔｆ値（繊維紡糸時の１０2 .5 Ｐ粘
度となる温度）が高くなり繊維化が難しくなる。また、
（Ｒ２）2Ｏ3＋ＺｎＯを９〜２０重量％とするのは、Ｚ
ｎＯを配合することでアルカリ溶出量を小さくできるた
め、Ａｌ2Ｏ3の量を少なくすることによってガラスの溶
融温度を低くして紡糸性を良好とするためである。特
に、ＺｎＯを１０重量％以上とすることで、紡糸性を極
めて良好にできるものである。
ため、Ｂ2Ｏ3を１０重量％程度配合することで、徐冷点
（１０13 Ｐ粘度となる温度）ではＢ3+イオンが非架橋
酸素イオンを引き付けて〔ＢＯ4 〕４面体構造をつく
り、ガラス網目構造の切れ目を閉じて組織の破壊を抑制
するようにしていたので、Ｂ2Ｏ3を０．０１重量％以下
にするために、アルカリの溶出を抑制する副成分とし
て、（Ｒ２）2Ｏ3（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ）を１〜１５重量
％、ＺｎＯを０〜１５重量％、且つ（Ｒ２）2Ｏ3＋Ｚｎ
Ｏを９〜２０重量％とするものである。前記（Ｒ２）2
Ｏ3（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ）が１〜１５重量％の範囲にあ
れば、ガラス表面でアルミノシリケート等の錯塩が形成
され、これが保護膜として働き、耐水性と耐酸性等の耐
久性を向上することができる。しかしながら、（Ｒ２）
2Ｏ3（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ）が１重量％未満では、アルカ
リ溶出量が大きくなり風化作用に対する効果が見られな
い。また、（Ｒ２）2Ｏ3（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ）が１５重
量％を超えると、Ｔｆ値（繊維紡糸時の１０2 .5 Ｐ粘
度となる温度）が高くなり繊維化が難しくなる。また、
（Ｒ２）2Ｏ3＋ＺｎＯを９〜２０重量％とするのは、Ｚ
ｎＯを配合することでアルカリ溶出量を小さくできるた
め、Ａｌ2Ｏ3の量を少なくすることによってガラスの溶
融温度を低くして紡糸性を良好とするためである。特
に、ＺｎＯを１０重量％以上とすることで、紡糸性を極
めて良好にできるものである。
【０００９】前記本発明極細ガラス繊維のＳｉＯ2を５
５重量％未満とすると、ＳｉＯ4の４面体の３次元網目
構造の隙間に副成分の金属原子が入り込むことから、水
分、炭酸ガス等の影響を受けて風化し易くなる。また、
前記ＳｉＯ2 が７０重量％を超えると、紡糸温度（繊維
紡糸時の粘度が１０3 Ｐとなる温度）が高くなり繊維化
がし辛くなる。また、前記（Ｒ１）2Ｏ（Ｒ１＝Ｎａ，
Ｋ）を８重量％未満とすると、ＳｉＯ2と混合加熱さ
れ、ガラスの融点を下げて溶け易くする作用が低くな
る。また、（Ｒ１）2 Ｏ（Ｒ１＝Ｎａ，Ｋ）が１２重量
％を超えると、Ｎａ2ＯとＫ2ＯのＮａ+イオンとＫ+イオ
ンは酸素との結合力が弱いため、製造されたガラス繊維
が水と接触すると簡単に溶け出す水溶現象が生じて風化
作用の影響を受けやすくなる。また、前記（Ｒ３）Ｏ
（Ｒ３＝Ｃａ，Ｍｇ，Ｂａ）を１０重量％未満とする
と、ＳｉＯ2 と混合加熱され、ガラスの融点を下げて溶
け易くする作用が低くなり、しかも風化作用防止の補助
効果が低下する。また、（Ｒ３）Ｏ（Ｒ３＝Ｃａ，Ｍ
ｇ，Ｂａ）が１４重量％を超えると、失透温度が高くな
り、紡糸性が悪くなる。
５重量％未満とすると、ＳｉＯ4の４面体の３次元網目
構造の隙間に副成分の金属原子が入り込むことから、水
分、炭酸ガス等の影響を受けて風化し易くなる。また、
前記ＳｉＯ2 が７０重量％を超えると、紡糸温度（繊維
紡糸時の粘度が１０3 Ｐとなる温度）が高くなり繊維化
がし辛くなる。また、前記（Ｒ１）2Ｏ（Ｒ１＝Ｎａ，
Ｋ）を８重量％未満とすると、ＳｉＯ2と混合加熱さ
れ、ガラスの融点を下げて溶け易くする作用が低くな
る。また、（Ｒ１）2 Ｏ（Ｒ１＝Ｎａ，Ｋ）が１２重量
％を超えると、Ｎａ2ＯとＫ2ＯのＮａ+イオンとＫ+イオ
ンは酸素との結合力が弱いため、製造されたガラス繊維
が水と接触すると簡単に溶け出す水溶現象が生じて風化
作用の影響を受けやすくなる。また、前記（Ｒ３）Ｏ
（Ｒ３＝Ｃａ，Ｍｇ，Ｂａ）を１０重量％未満とする
と、ＳｉＯ2 と混合加熱され、ガラスの融点を下げて溶
け易くする作用が低くなり、しかも風化作用防止の補助
効果が低下する。また、（Ｒ３）Ｏ（Ｒ３＝Ｃａ，Ｍ
ｇ，Ｂａ）が１４重量％を超えると、失透温度が高くな
り、紡糸性が悪くなる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の極細ガラス繊維の実施例を比
較例と共に説明する。まず、カレットガラスを磁製乳鉢
で２５０μｍ以下に粉砕し、これに表１のガラス組成と
なるように、亜鉛華（ＺｎＯ）及び／又はアルミナ（Ａ
ｌ2Ｏ3）を加えてよく混合し、試料１〜１６を調合し
た。次に、調合したガラス粉末約２０ｇを磁製るつぼに
入れ、電気炉中で１３００℃、４時間加熱溶融し、ガラ
スペレットを作製した。このようにして得られたガラス
ペレットをそれぞれ磁製乳鉢で粉砕し、５００μｍ、４
２０μｍ、２５０μｍの標準網ふるいで順番にふるい分
けを行い、２５０〜４２０μｍのガラス粉末を約５ｇ分
別した。その後、分別したガラス粉末をエチルアルコー
ル（９９．５容量％）でよく洗い微粉を取り除いた後、
乾燥器で約１２５℃で３０分間乾燥させてデシケータ中
に保存した。
較例と共に説明する。まず、カレットガラスを磁製乳鉢
で２５０μｍ以下に粉砕し、これに表１のガラス組成と
なるように、亜鉛華（ＺｎＯ）及び／又はアルミナ（Ａ
ｌ2Ｏ3）を加えてよく混合し、試料１〜１６を調合し
た。次に、調合したガラス粉末約２０ｇを磁製るつぼに
入れ、電気炉中で１３００℃、４時間加熱溶融し、ガラ
スペレットを作製した。このようにして得られたガラス
ペレットをそれぞれ磁製乳鉢で粉砕し、５００μｍ、４
２０μｍ、２５０μｍの標準網ふるいで順番にふるい分
けを行い、２５０〜４２０μｍのガラス粉末を約５ｇ分
別した。その後、分別したガラス粉末をエチルアルコー
ル（９９．５容量％）でよく洗い微粉を取り除いた後、
乾燥器で約１２５℃で３０分間乾燥させてデシケータ中
に保存した。
【００１１】次に、前記各試料につき、アルカリ溶出試
験（ＪＩＳ−Ｒ−３５０２-1995 に準拠）を行った。即
ち、まず、ナス型フラスコ中に４０ｍｌの蒸留水を入
れ、１０分間以上沸騰水溶中に保持した。次に、各試料
を５ｇ量り取ってフラスコ中に投入し、更に、１０ｍｌ
の蒸留水で器壁の内面に付着した試料を洗い落とし、ゆ
るく振り動かして試料集積物の上部が一様な平面を保つ
ように安定させた。次に、冷却器を取り付け、沸騰水溶
中で６０分間加熱した。次いで、フラスコを水溶中から
取り出して直ちに流水で冷却し、内溶液を硬質ガラス製
ビーカに移した。これにメチルレッド指示薬を３滴加
え、溶出したアルカリ成分を０．００５ｍｏｌ／リット
ル硫酸で摘定した。また、別に同様の方法で空試験を行
った。尚、試験結果は空試験結果を差し引いた後、０．
００５ｍｏｌ／リットルの硫酸の消費ミリリットル数に
０．３１を乗じた後、投入試料量当たりのＮａ2Ｏのｍ
ｇ数に換算した。また、各試料を粉砕し、小形溶融炉に
投入し、ノズル温度を１０3 ポイズ温度に設定し、０．
３５μｍ程度のフィラメントを紡糸した。前記結果を表
１に示した。
験（ＪＩＳ−Ｒ−３５０２-1995 に準拠）を行った。即
ち、まず、ナス型フラスコ中に４０ｍｌの蒸留水を入
れ、１０分間以上沸騰水溶中に保持した。次に、各試料
を５ｇ量り取ってフラスコ中に投入し、更に、１０ｍｌ
の蒸留水で器壁の内面に付着した試料を洗い落とし、ゆ
るく振り動かして試料集積物の上部が一様な平面を保つ
ように安定させた。次に、冷却器を取り付け、沸騰水溶
中で６０分間加熱した。次いで、フラスコを水溶中から
取り出して直ちに流水で冷却し、内溶液を硬質ガラス製
ビーカに移した。これにメチルレッド指示薬を３滴加
え、溶出したアルカリ成分を０．００５ｍｏｌ／リット
ル硫酸で摘定した。また、別に同様の方法で空試験を行
った。尚、試験結果は空試験結果を差し引いた後、０．
００５ｍｏｌ／リットルの硫酸の消費ミリリットル数に
０．３１を乗じた後、投入試料量当たりのＮａ2Ｏのｍ
ｇ数に換算した。また、各試料を粉砕し、小形溶融炉に
投入し、ノズル温度を１０3 ポイズ温度に設定し、０．
３５μｍ程度のフィラメントを紡糸した。前記結果を表
１に示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】試料１〜７の通り、Ａｌ2Ｏ3を５．２〜
５．８重量％配合する場合は、ＺｎＯを８．０〜１０．
０重量％配合することで、アルカリ溶出量を０．０６ｍ
ｇ・Ｎａ2 Ｏ／ｇ以下に抑制できる。特に、試料６はア
ルカリ溶出量も少なく、紡糸性に最も優れていた。ま
た、試料８の通り、Ａｌ2Ｏ3を１．５重量％配合する場
合は、ＺｎＯを１５．０重量％配合することで、アルカ
リ溶出量を０．０６ｍｇ・Ｎａ2 Ｏ／ｇ以下に抑制でき
る。また、試料９〜１２の通り、Ａｌ2Ｏ3のみ配合する
場合は、９．１〜１６．５重量％配合することで、アル
カリ溶出量を０．０６ｍｇ・Ｎａ2 Ｏ／ｇ以下に抑制で
きる。但し、試料１２の通り、Ａｌ2Ｏ3を１６．５重量
％配合する場合は、ガラス繊維の紡糸温度が高くなる問
題がある。また、試料１３〜１５の通り、Ａｌ2Ｏ3を
７．９〜８．０重量％配合する場合は、ＺｎＯを３．０
〜１０．０重量％配合することで、アルカリ溶出量を
０．０６ｍｇ・Ｎａ2 Ｏ／ｇ以下に抑制できる。また、
試料１６の通り、Ａｌ2Ｏ3を１０．４重量％、ＺｎＯを
１０．０重量％配合することで、アルカリ溶出量を０．
０４ｍｇ・Ｎａ2 Ｏ／ｇ以下に、最も優れた抑制ができ
る。
５．８重量％配合する場合は、ＺｎＯを８．０〜１０．
０重量％配合することで、アルカリ溶出量を０．０６ｍ
ｇ・Ｎａ2 Ｏ／ｇ以下に抑制できる。特に、試料６はア
ルカリ溶出量も少なく、紡糸性に最も優れていた。ま
た、試料８の通り、Ａｌ2Ｏ3を１．５重量％配合する場
合は、ＺｎＯを１５．０重量％配合することで、アルカ
リ溶出量を０．０６ｍｇ・Ｎａ2 Ｏ／ｇ以下に抑制でき
る。また、試料９〜１２の通り、Ａｌ2Ｏ3のみ配合する
場合は、９．１〜１６．５重量％配合することで、アル
カリ溶出量を０．０６ｍｇ・Ｎａ2 Ｏ／ｇ以下に抑制で
きる。但し、試料１２の通り、Ａｌ2Ｏ3を１６．５重量
％配合する場合は、ガラス繊維の紡糸温度が高くなる問
題がある。また、試料１３〜１５の通り、Ａｌ2Ｏ3を
７．９〜８．０重量％配合する場合は、ＺｎＯを３．０
〜１０．０重量％配合することで、アルカリ溶出量を
０．０６ｍｇ・Ｎａ2 Ｏ／ｇ以下に抑制できる。また、
試料１６の通り、Ａｌ2Ｏ3を１０．４重量％、ＺｎＯを
１０．０重量％配合することで、アルカリ溶出量を０．
０４ｍｇ・Ｎａ2 Ｏ／ｇ以下に、最も優れた抑制ができ
る。
【００１４】
【発明の効果】本発明の極細ガラス繊維は、半導体クリ
ーンルーム用フィルタ等の原材料として使用できるもの
で、半導体クリーンルームで問題視されているボロンガ
ス状物質の汚染源をガラス中に含まない。また、風化作
用による繊維劣化がないため繊維製品としての所望の強
度得られる。更にまた、ホウケイ酸ガラスと同等の融点
であるため、紡糸温度を低く押さえられ繊維化が容易で
且つガラス溶融炉の炉寿命を縮めることがなく、石英ガ
ラス、Ｅガラス、耐アルカリガラス等よりも安く製造で
きる。
ーンルーム用フィルタ等の原材料として使用できるもの
で、半導体クリーンルームで問題視されているボロンガ
ス状物質の汚染源をガラス中に含まない。また、風化作
用による繊維劣化がないため繊維製品としての所望の強
度得られる。更にまた、ホウケイ酸ガラスと同等の融点
であるため、紡糸温度を低く押さえられ繊維化が容易で
且つガラス溶融炉の炉寿命を縮めることがなく、石英ガ
ラス、Ｅガラス、耐アルカリガラス等よりも安く製造で
きる。
Claims (2)
- 【請求項１】 ＳｉＯ2 ５５〜７０重量％、（Ｒ１）2
Ｏ（Ｒ１＝Ｎａ，Ｋ） ８〜１２重量％、（Ｒ２）2Ｏ3
（Ｒ２＝Ａｌ，Ｆｅ） １〜１５重量％、（Ｒ３）Ｏ
（Ｒ３＝Ｃａ，Ｍｇ，Ｂａ） １０〜１４重量％、Ｚｎ
Ｏ ０〜１５重量％、Ｂ2 Ｏ3 ０．０１重量％以下の
組成であり且つ（Ｒ２）2Ｏ3＋ＺｎＯは９〜２０重量％
であることを特徴とする極細ガラス繊維。 - 【請求項２】 前記ＺｎＯを１０重量％以上としたこと
を特徴とする請求項１記載の極細ガラス繊維。
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