JPS58167444A - 耐アルカリ性ガラス繊維 - Google Patents
耐アルカリ性ガラス繊維Info
- Publication number
- JPS58167444A JPS58167444A JP57048948A JP4894882A JPS58167444A JP S58167444 A JPS58167444 A JP S58167444A JP 57048948 A JP57048948 A JP 57048948A JP 4894882 A JP4894882 A JP 4894882A JP S58167444 A JPS58167444 A JP S58167444A
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- JP
- Japan
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- glass fiber
- alkali
- weight
- alkali metal
- glass
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
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- 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
- C03C13/001—Alkali-resistant fibres
- C03C13/002—Alkali-resistant fibres containing zirconium
-
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/078—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing an oxide of a divalent metal, e.g. an oxide of zinc
-
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/095—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing rare earths
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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】
本発明は、セメント質材料を使用する成形体の製造に当
り補強材として用いるのに適した、高度の耐アルカリ性
を有し、しかも製造が容易な、ガラス繊維に関するもの
である。
り補強材として用いるのに適した、高度の耐アルカリ性
を有し、しかも製造が容易な、ガラス繊維に関するもの
である。
ケイ酸カルシウム、ボルシランドセメンＦ等の各種セメ
ント質硬化材料を使用して耐火性の建材等の成形体を製
造することはすでに広く行われている。このような場合
の補強材としてはガラス繊維、石綿、岩綿等の繊維を用
いることが多いが、セメント質硬化材料は硬化する際に
水酸化カルシウム等の強塩基性物質を遊離するため、補
強用繊維には高度の耐アルカリ性が要求される。特にケ
イ酸カルシウム材のように成形後高温島圧の水蒸気処理
を行う場合には補強用繊維の強度低下が起こり易く、通
常の、いわゆるＥ、＋ｙテラス度の耐アルカリ性繊維を
用いたのではほとんど補強材としての用をなさない。
ント質硬化材料を使用して耐火性の建材等の成形体を製
造することはすでに広く行われている。このような場合
の補強材としてはガラス繊維、石綿、岩綿等の繊維を用
いることが多いが、セメント質硬化材料は硬化する際に
水酸化カルシウム等の強塩基性物質を遊離するため、補
強用繊維には高度の耐アルカリ性が要求される。特にケ
イ酸カルシウム材のように成形後高温島圧の水蒸気処理
を行う場合には補強用繊維の強度低下が起こり易く、通
常の、いわゆるＥ、＋ｙテラス度の耐アルカリ性繊維を
用いたのではほとんど補強材としての用をなさない。
近年、石綿の使用が困難になったこともあって、補強用
耐アルカリ性ガラス繊維の研究が活ばつに行われ、その
結果、一層すぐれた耐アルカリ性を有するものが幾つか
提案されるに至った。その代表的なものの一つは、５ｉ
Ｏ２−Ｎａ２０系ガラスにＺｒＯ２を添加することによ
り耐アルカリ性を向上させたものである。しかしながら
、この種の耐アルカリ性ガラス繊維は、繊維の耐アルカ
リ性はすぐれているものの、概してその原料ガラスの繊
維化温度（溶融粘度が約１０００ｐｏｉｓの、繊維化が
可能な温度）が高いため繊維化が困難であり、またａＪ
ＩＩ化装置の損傷が激しいから、補強効果の太きい長い
繊維を得難く、繊維長や繊維径の変動も大トいという欠
点がある。
耐アルカリ性ガラス繊維の研究が活ばつに行われ、その
結果、一層すぐれた耐アルカリ性を有するものが幾つか
提案されるに至った。その代表的なものの一つは、５ｉ
Ｏ２−Ｎａ２０系ガラスにＺｒＯ２を添加することによ
り耐アルカリ性を向上させたものである。しかしながら
、この種の耐アルカリ性ガラス繊維は、繊維の耐アルカ
リ性はすぐれているものの、概してその原料ガラスの繊
維化温度（溶融粘度が約１０００ｐｏｉｓの、繊維化が
可能な温度）が高いため繊維化が困難であり、またａＪ
ＩＩ化装置の損傷が激しいから、補強効果の太きい長い
繊維を得難く、繊維長や繊維径の変動も大トいという欠
点がある。
本発明の目的は、上述のような従来のＳｉＯ，−Ｎａ２
０−ＺｒＯ２系ガラス繊維の欠点を解消し、高度の耐ア
ルカリ性と原料ガラスのすぐれた繊維化適性に基づく長
く往つ均一な創アルカリ性ガラス繊維を提供することに
ある。
０−ＺｒＯ２系ガラス繊維の欠点を解消し、高度の耐ア
ルカリ性と原料ガラスのすぐれた繊維化適性に基づく長
く往つ均一な創アルカリ性ガラス繊維を提供することに
ある。
上記目的の達成に成功した本発明による耐アルカリ性ガ
ラス繊維は、次のような組成のガラスからなるものであ
る（％は重量％である）。
ラス繊維は、次のような組成のガラスからなるものであ
る（％は重量％である）。
Ｓ；０２ ５Ｓ〜６５％１ｒｏ２
１０−１８％ＴｉＯ２４〜１０％ Ｚｎ０Ｏ０Ｓ−７％ 希土類元素酸化物 １〜５％ アルカリ金属酸化物 １２〜１８％但しアルカリ金
属酸化物のうちに２０は単独では６％以Ｆであり、また
Ｌｉ、０は単独では２％以下である。
１０−１８％ＴｉＯ２４〜１０％ Ｚｎ０Ｏ０Ｓ−７％ 希土類元素酸化物 １〜５％ アルカリ金属酸化物 １２〜１８％但しアルカリ金
属酸化物のうちに２０は単独では６％以Ｆであり、また
Ｌｉ、０は単独では２％以下である。
本発明においてガラス組成を上記のとおり限定する理由
は次のとおりである。
は次のとおりである。
５ｉｎ２はガラスの基本骨格を形成する成分であって、
これが５５％以下の場合は曳糸性が悪化し、繊維化が困
難になる。
これが５５％以下の場合は曳糸性が悪化し、繊維化が困
難になる。
一方６５％以上の場合は繊維化温度が高すぎ、繊維化操
作がやり難くなるので好ましくない。
作がやり難くなるので好ましくない。
ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯおよび希土類元素酸化物は
、いずれも繊維の耐アルカリ性の向上に有効な成分であ
る。但し、Ｚ、ｒ０２は１８％をこえると繊維化温度が
高すぎるほか、ガラス中に結晶が発生して繊維の物性が
悪くなり易い。同じように結晶化を起こし易くなるとい
う理由で、Ｔｉｏ、は１ｏ％を、ＺｎＯは７％を、それ
ぞれ上限とする。希土類元素酸化物は５％をこえると溶
融粘度が高くなり、繊維化が困難になる。
、いずれも繊維の耐アルカリ性の向上に有効な成分であ
る。但し、Ｚ、ｒ０２は１８％をこえると繊維化温度が
高すぎるほか、ガラス中に結晶が発生して繊維の物性が
悪くなり易い。同じように結晶化を起こし易くなるとい
う理由で、Ｔｉｏ、は１ｏ％を、ＺｎＯは７％を、それ
ぞれ上限とする。希土類元素酸化物は５％をこえると溶
融粘度が高くなり、繊維化が困難になる。
本発明の目的との関係で特に望ましいのは、ＺｒＯ２、
ＴｉＯ２、ＺｎＯおよび希土類元素酸化物の合計量を１
７〜２８％にすることである なお希土類元素酸化物として好ましいのは、Ｌａ２０ｎ
、Ｙ２Ｏ１、ＣｅＯ□マタはこれらの混合物などである
アルカリ金属酸化物はガラスの繊維化温度を下げて繊維
化を容易にするが、耐フルヵり性を悪くする傾向がある
ため、総量で１８％以下とする。耐アルカリ性に対する
影響が少ない点で特に好ましいのは、この成分としてＮ
ａ ２０を用いたものであり、Ｋ２Ｏは多くても６％
、Ｌ ｉ、ｏは多くても２％にとどめなければならない
。
ＴｉＯ２、ＺｎＯおよび希土類元素酸化物の合計量を１
７〜２８％にすることである なお希土類元素酸化物として好ましいのは、Ｌａ２０ｎ
、Ｙ２Ｏ１、ＣｅＯ□マタはこれらの混合物などである
アルカリ金属酸化物はガラスの繊維化温度を下げて繊維
化を容易にするが、耐フルヵり性を悪くする傾向がある
ため、総量で１８％以下とする。耐アルカリ性に対する
影響が少ない点で特に好ましいのは、この成分としてＮ
ａ ２０を用いたものであり、Ｋ２Ｏは多くても６％
、Ｌ ｉ、ｏは多くても２％にとどめなければならない
。
本発明の繊維のためのガラスは上記線成分を必須の成分
とするが、ほかに原料鉱石から混入する不純物的な微量
成分、たとえばＡｌ２Ｏ，、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ，Ｃａ
ｂ、ｃｒ２ｏ）等を約５％まで含有していてもよい。
とするが、ほかに原料鉱石から混入する不純物的な微量
成分、たとえばＡｌ２Ｏ，、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ，Ｃａ
ｂ、ｃｒ２ｏ）等を約５％まで含有していてもよい。
上述のようなガラスを原料にして本発明の繊維を製造す
るには特別の装置や技術は不要であり、この種のガラス
繊維製造の常法に従って容易に製造することができる。
るには特別の装置や技術は不要であり、この種のガラス
繊維製造の常法に従って容易に製造することができる。
本発明の耐アルカリ性ガラス繊維は、上記厳密に選定さ
れたガラス組成に基づき、ケイ酸カルシウム材製造工程
における高温蒸熱処理にも十分耐えるすぐれた耐アルカ
リ性を有し、しかも繊維は高度の補強効果を発揮するに
十分な長さと物性を備えているから、ケイ陵カルシウム
系あるいはポルトランドセメント系の建材など、補強材
にとって使用条件が苛酷な用途において使用しても補強
効果が確実な、実用性能のすぐれたものである。また製
造する場合も、繊維化温度が低いがら、作業上、更には
ガラス溶融炉や紡糸オリフィスなど繊維化装置の保守上
、きわめて有利である。
れたガラス組成に基づき、ケイ酸カルシウム材製造工程
における高温蒸熱処理にも十分耐えるすぐれた耐アルカ
リ性を有し、しかも繊維は高度の補強効果を発揮するに
十分な長さと物性を備えているから、ケイ陵カルシウム
系あるいはポルトランドセメント系の建材など、補強材
にとって使用条件が苛酷な用途において使用しても補強
効果が確実な、実用性能のすぐれたものである。また製
造する場合も、繊維化温度が低いがら、作業上、更には
ガラス溶融炉や紡糸オリフィスなど繊維化装置の保守上
、きわめて有利である。
以下実施例および比較例を示して本発明を説明する。
実施例・比較例
ケイ砂、炭酸ナトリウム、ノルコン７ラワー、ａｌ化チ
タン、酸化亜鉛および希土類元素酸化物の混合物を高ア
ルミナ質ルツボに入れて１５００°Ｃで８〜１０時間加
熱溶融し、均質なガラスにする。得られたガラスを、底
部に直径３輸論の穴を設けた白金−ロジウムルツボに移
し、電気炉で加熱しながら、溶融ガラスを上記の穴から
引出すことにより繊維化する。
タン、酸化亜鉛および希土類元素酸化物の混合物を高ア
ルミナ質ルツボに入れて１５００°Ｃで８〜１０時間加
熱溶融し、均質なガラスにする。得られたガラスを、底
部に直径３輸論の穴を設けた白金−ロジウムルツボに移
し、電気炉で加熱しながら、溶融ガラスを上記の穴から
引出すことにより繊維化する。
原料配合比を種々変更して上記方法によるガラス繊維の
製造を行い、ガラスの繊維化温度および得られた繊維の
性能を調べた結果を第１表に示す。なお試験方法は次の
とおりである。
製造を行い、ガラスの繊維化温度および得られた繊維の
性能を調べた結果を第１表に示す。なお試験方法は次の
とおりである。
＝ｉｉｍ化逼庫
白金球引上げ法により、〃ラス溶融物が１０００ｐｏｉ
ｓの粘度を示すときの温度を測定した。
ｓの粘度を示すときの温度を測定した。
針嚢情庫
下記のいずれかの処理を施した後の単繊維および処理前
のものについて測定した。
のものについて測定した。
Δ処理（強化人工セメント処理）：カセイソーダ、カセ
イカリおよび水酸化カルシウムを、濃度がそれぞれ１Ｎ
、１．５ＮおよびＩｇ／εになるよう溶解した水溶液１
００ｃｃに繊維１Ｂを浸漬し、８０℃で２０時間処理し
た。
イカリおよび水酸化カルシウムを、濃度がそれぞれ１Ｎ
、１．５ＮおよびＩｇ／εになるよう溶解した水溶液１
００ｃｃに繊維１Ｂを浸漬し、８０℃で２０時間処理し
た。
一旦笈埋（オートクレーブ処理）：ケイ砂微粉末５８お
よび水酸化カルシウム５ｇを水１００ｃｃに懸濁させ、
その中に繊維１ｇを浸漬して圧力５ Ｋ８７’Ｃｌ１１
２の水蒸気中７時間処理した。
よび水酸化カルシウム５ｇを水１００ｃｃに懸濁させ、
その中に繊維１ｇを浸漬して圧力５ Ｋ８７’Ｃｌ１１
２の水蒸気中７時間処理した。
勉□赤−−性
下記の基準で評価した。
◎ ： 紡糸時に糸切れおよび結晶粒（ストーン）の発
生かなく紡糸性良好 ○ ： 紡糸時に僅かな糸切れを生じたが紡糸性がなり
良好
生かなく紡糸性良好 ○ ： 紡糸時に僅かな糸切れを生じたが紡糸性がなり
良好
Claims (2)
- （１）下記のガラス組成を有する耐アルカリ性ガラス繊
維：５１０２ ５５〜６５重量％Ｚ
ｒＯ２１０−１８重量％ ＴｉＯ２４−１０重量％ ＺｎＯＯ，５−７重量％ 希土類元素酸化物 １〜５重量％アルカリ金属
酸化物 １２〜１８重量％但しアルカリ金属酸化物
のうちに２０は単独では６重量％以下であり、またり、
１２０は単独では２重量％以下である。 - （２） ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯおよび希土類元
素酸化物の合計量が１７〜２８重量％である特許請求の
範囲第１項記載のガラス繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57048948A JPS58167444A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 耐アルカリ性ガラス繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57048948A JPS58167444A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 耐アルカリ性ガラス繊維 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58167444A true JPS58167444A (ja) | 1983-10-03 |
Family
ID=12817495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57048948A Pending JPS58167444A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 耐アルカリ性ガラス繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58167444A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4882302A (en) * | 1986-12-03 | 1989-11-21 | Ensci, Inc. | Lathanide series oxide modified alkaline-resistant glass |
| WO2014065321A1 (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-01 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス繊維用ガラス組成物、ガラス繊維及びガラス繊維の製造方法 |
| US9278883B2 (en) | 2013-07-15 | 2016-03-08 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Glass compositions, fiberizable glass compositions, and glass fibers made therefrom |
| US10035727B2 (en) | 2013-07-15 | 2018-07-31 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Glass compositions, fiberizable glass compositions, and glass fibers made therefrom |
| WO2019111713A1 (ja) * | 2017-12-05 | 2019-06-13 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス繊維及びその製造方法 |
| CN112125528A (zh) * | 2020-10-06 | 2020-12-25 | 青岛蓝创科信新能源科技有限公司 | 耐碱性优异的高模量玻璃纤维及其制备方法 |
-
1982
- 1982-03-29 JP JP57048948A patent/JPS58167444A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4882302A (en) * | 1986-12-03 | 1989-11-21 | Ensci, Inc. | Lathanide series oxide modified alkaline-resistant glass |
| US9643881B2 (en) | 2012-10-25 | 2017-05-09 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Glass composition for glass fiber, glass fiber, and method for producing glass fiber |
| WO2014065321A1 (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-01 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス繊維用ガラス組成物、ガラス繊維及びガラス繊維の製造方法 |
| JP2014101270A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-06-05 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラス繊維用ガラス組成物、ガラス繊維及びガラス繊維の製造方法 |
| US10065883B2 (en) | 2013-07-15 | 2018-09-04 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Glass compositions, fiberizable glass compositions, and glass fibers and articles of manufacture made therefrom |
| US10035727B2 (en) | 2013-07-15 | 2018-07-31 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Glass compositions, fiberizable glass compositions, and glass fibers made therefrom |
| US9278883B2 (en) | 2013-07-15 | 2016-03-08 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Glass compositions, fiberizable glass compositions, and glass fibers made therefrom |
| US10906835B2 (en) | 2013-07-15 | 2021-02-02 | Electric Glass Fiber America, LLC | Glass compositions, fiberizable glass compositions, and glass fibers made therefrom |
| WO2019111713A1 (ja) * | 2017-12-05 | 2019-06-13 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス繊維及びその製造方法 |
| JPWO2019111713A1 (ja) * | 2017-12-05 | 2020-10-08 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス繊維及びその製造方法 |
| US11577990B2 (en) | 2017-12-05 | 2023-02-14 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Glass fiber and method for producing same |
| CN112125528A (zh) * | 2020-10-06 | 2020-12-25 | 青岛蓝创科信新能源科技有限公司 | 耐碱性优异的高模量玻璃纤维及其制备方法 |
| CN112125528B (zh) * | 2020-10-06 | 2021-09-10 | 滨州信泰节能科技有限公司 | 耐碱性优异的高模量玻璃纤维及其制备方法 |
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