JPS621338B2 - - Google Patents
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- JPS621338B2 JPS621338B2 JP15768781A JP15768781A JPS621338B2 JP S621338 B2 JPS621338 B2 JP S621338B2 JP 15768781 A JP15768781 A JP 15768781A JP 15768781 A JP15768781 A JP 15768781A JP S621338 B2 JPS621338 B2 JP S621338B2
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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
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は、ガラス繊維組成物、特にポリカーボ
ネート樹脂を強化するために適したガラスに関す
る。 ポリカーボネート樹脂（以下PC樹脂と称す）
は一般にビスフエノールＡとホスゲンとの反応で
出来るポリ炭酸エステルを指すものであり、他の
樹脂と比較して透明性と耐衝撃性が優れているた
め、安全カバー、計器カバー等の多彩な用途に使
用されている。最近、PC樹脂の耐衝撃性を更に
増すために、ガラス繊維を入れて強化したものが
開発されている。この強化PC樹脂のガラス繊維
として“Ｅ”ガラスが用いられている。“Ｅ”ガ
ラスはガラス繊維強化樹脂（一般にFRPと称さ
れている）に広く用いられているガラス材料であ
り、当業者において、そのガラス組成及び特性に
ついてよく知られているところである。 ところで、この“Ｅ”ガラス繊維で強化した
PC樹脂は望ましくない外観を呈する。これはPC
樹脂とガラス繊維との屈折率（nD）の違いに起
因するものである。“Ｅ”ガラスのガラス繊維の
屈折率は、約1.545であり、PC樹脂のそれは約
1.585であり、両者の屈折率にはかなりの差異が
あり、このために、ガラス繊維と樹脂との界面で
光線が散乱し、ガラス繊維が白色に光つて樹脂の
透明性を損うことになり、不快な半透明、又は、
もやもやした状態の外観となる。 発明者等は、かかる点に鑑みPC樹脂の屈折率
に近いか、又は、実質的に一致するガラス繊維組
成物を種々検討した結果、本発明に到達したもの
である。 本発明は、重量％で、SiO250〜65％、Al2O30
〜６％、MgO0〜５％、CaO3〜10％、BaO2〜10
％、ZnO0〜７％、SrO0〜５％、Na2O3〜８％、
K2O3〜８％、Li2O0〜５％、ZrO23〜10％、
TiO25.3〜10％からなるガラス繊維組成物、特に
PC樹脂を強化するために適したガラス繊維組成
物である。 本発明のガラスは、屈折率1.570〜1.600である
ため、耐衝撃性を増す強化の目的で、繊維形態で
PC樹脂中に入れられてもこの樹脂本来の透明性
が損なわれることはない。 又、上記の特徴に加え、他の特徴としては、溶
解性がよく、液相温度が極めて低く、且つ紡糸温
度も低いので、白金製のブツシングが長期間使用
出来る。又、失透しにくく、紡糸性がよく、繊維
化が容易である。紡糸性がよいためには、紡糸温
度（103ポイズに相当する温度）が低いだけでは
十分ではなく、液相温度が紡糸温度より低く、し
かも液相温度と紡糸温度の差が大きいことが必要
である。その差が大きいと失透し難く、紡糸性が
よくなる。 更に、本発明のガラスの特徴は、アルカリ溶出
量が少なくて耐水性がよい。従つて樹脂中のガラ
ス繊維が膨潤して白色化し、樹脂の透明性を損な
うというようなことはない。 本発明のガラスは、所望の屈折率を得るために
その屈折率の上昇に特に有効なZrO2、TiO2を上
記の特定範囲含有させ、一方、溶解性、紡糸性、
耐水性を向上させるために、SiO2、Al2O3、アル
カリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物の成分
を上記の特定範囲含有させたことを組成物の構成
上の特徴とするものである。 上記のガラス組成を有する本発明のガラス繊維
を製造するに当つては、通常の方法に従い、所定
割合い調合したガラス原料を溶融炉内において溶
解し、清澄し、次に、このガラスを白金製のブツ
シングに供給し、ノズルから連続的に流出して紡
糸することによりガラス繊維が製造される。 本発明の最も適した用途は、先述の如く繊維形
態でPC樹脂中に混入して強化するためのもので
あり、これには紡糸したフイラメントを集合して
束ねたストランドを約1.6〜50mm長さに切断して
チヨツプドストランドとし、これをPC樹脂に対
して10〜30重量％混入することが強化の目的上好
ましい。 本発明のガラス繊維組成物に関し、その各成分
の作用効果及び範囲限定の理由について次に説明
する。 SiO2は、ガラスの骨格を形成する主たる成分
であり、50％より少ないと失透し易くなり、又、
65％より多いと溶融し難くなる。 Al2O3は、液相温度を下げるため及び化学的耐
久性を向上させるために効果があるが、６％より
少ないと溶融性が悪くなり、また、失透し易くな
る。 MgO、CaO、BaO、ZnO、SrOのアルカリ土類
金属酸化物は、失透を抑制し、又、耐水性を向上
させる作用があるが、CaO3％、BaO2％より少な
いと前記の作用が十分に発揮されず、一方、
MgO5％、CaO10％、ZnO7％、BaO10％、SrO5
％より多いと液相温度が上昇し失透化し易くな
る。CaO及びMgOは前記の作用の他にガラスの
屈折率を若干上昇させる作用がある。 Na2O、K2O、Li2Oのアルカリ金属酸化物は、
ガラスの粘性を低下させ、液相温度を下げ、溶解
性をよくする作用があるが、Na2O3％、K2O3％
より少ないと前記の作用が十分に発揮されず、一
方Na2O8％、K2O8％、Li2O5％より多いと耐水性
が低下する。 ZrO2は、ガラスの化学的耐久性を向上させ、
又、ガラスの屈折率を上昇させるために効果のあ
る成分であるが３％以下ではその効果が不十分で
あり、逆に10％以上では、液相温度が上昇して失
透し易くなると共に紡糸性が悪くなる。 TiO2は、ガラスの屈折率を上昇させる有効な
成分であり、又、耐水性を向上させるが、5.3％
以下ではその効果が不十分であり、一方、10％以
上では溶融性が悪くなり、失透性が増大すると共
にガラスが茶色に着色し、PC樹脂に混入した際
透明性が低下するため好ましくない。 本発明のガラスは、以上説明した成分よりなる
ものであるが、この他に本発明のガラスの特性に
悪影響を与えない範囲で他の成分と加えることが
できる。例えば、B2O3、P2O5、SnO2、MnO等を
各３％以下ならば添加することができ、又、通常
の清澄剤として使用されているAS2O3、Sb2O3等
を２％以下添加してもよい。 下表に本発明の実施例のガラス組成と特性を示
す。これらのガラスは、表に示す組成になるよう
に原料を調合したバツチを調製し、このバツチを
白金ルツボに入れ1500℃で４時間溶融し、その後
溶融ガラスをカーボン板上に流し出して試料片と
した。表の下段には、屈折率、液相温度、紡糸温
度、アルカリ溶出量を示す。尚アルカリ溶出量の
測定は、JIS R3502（化学分析用ガラス器具の試
験方法）により行つた。
ネート樹脂を強化するために適したガラスに関す
る。 ポリカーボネート樹脂（以下PC樹脂と称す）
は一般にビスフエノールＡとホスゲンとの反応で
出来るポリ炭酸エステルを指すものであり、他の
樹脂と比較して透明性と耐衝撃性が優れているた
め、安全カバー、計器カバー等の多彩な用途に使
用されている。最近、PC樹脂の耐衝撃性を更に
増すために、ガラス繊維を入れて強化したものが
開発されている。この強化PC樹脂のガラス繊維
として“Ｅ”ガラスが用いられている。“Ｅ”ガ
ラスはガラス繊維強化樹脂（一般にFRPと称さ
れている）に広く用いられているガラス材料であ
り、当業者において、そのガラス組成及び特性に
ついてよく知られているところである。 ところで、この“Ｅ”ガラス繊維で強化した
PC樹脂は望ましくない外観を呈する。これはPC
樹脂とガラス繊維との屈折率（nD）の違いに起
因するものである。“Ｅ”ガラスのガラス繊維の
屈折率は、約1.545であり、PC樹脂のそれは約
1.585であり、両者の屈折率にはかなりの差異が
あり、このために、ガラス繊維と樹脂との界面で
光線が散乱し、ガラス繊維が白色に光つて樹脂の
透明性を損うことになり、不快な半透明、又は、
もやもやした状態の外観となる。 発明者等は、かかる点に鑑みPC樹脂の屈折率
に近いか、又は、実質的に一致するガラス繊維組
成物を種々検討した結果、本発明に到達したもの
である。 本発明は、重量％で、SiO250〜65％、Al2O30
〜６％、MgO0〜５％、CaO3〜10％、BaO2〜10
％、ZnO0〜７％、SrO0〜５％、Na2O3〜８％、
K2O3〜８％、Li2O0〜５％、ZrO23〜10％、
TiO25.3〜10％からなるガラス繊維組成物、特に
PC樹脂を強化するために適したガラス繊維組成
物である。 本発明のガラスは、屈折率1.570〜1.600である
ため、耐衝撃性を増す強化の目的で、繊維形態で
PC樹脂中に入れられてもこの樹脂本来の透明性
が損なわれることはない。 又、上記の特徴に加え、他の特徴としては、溶
解性がよく、液相温度が極めて低く、且つ紡糸温
度も低いので、白金製のブツシングが長期間使用
出来る。又、失透しにくく、紡糸性がよく、繊維
化が容易である。紡糸性がよいためには、紡糸温
度（103ポイズに相当する温度）が低いだけでは
十分ではなく、液相温度が紡糸温度より低く、し
かも液相温度と紡糸温度の差が大きいことが必要
である。その差が大きいと失透し難く、紡糸性が
よくなる。 更に、本発明のガラスの特徴は、アルカリ溶出
量が少なくて耐水性がよい。従つて樹脂中のガラ
ス繊維が膨潤して白色化し、樹脂の透明性を損な
うというようなことはない。 本発明のガラスは、所望の屈折率を得るために
その屈折率の上昇に特に有効なZrO2、TiO2を上
記の特定範囲含有させ、一方、溶解性、紡糸性、
耐水性を向上させるために、SiO2、Al2O3、アル
カリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物の成分
を上記の特定範囲含有させたことを組成物の構成
上の特徴とするものである。 上記のガラス組成を有する本発明のガラス繊維
を製造するに当つては、通常の方法に従い、所定
割合い調合したガラス原料を溶融炉内において溶
解し、清澄し、次に、このガラスを白金製のブツ
シングに供給し、ノズルから連続的に流出して紡
糸することによりガラス繊維が製造される。 本発明の最も適した用途は、先述の如く繊維形
態でPC樹脂中に混入して強化するためのもので
あり、これには紡糸したフイラメントを集合して
束ねたストランドを約1.6〜50mm長さに切断して
チヨツプドストランドとし、これをPC樹脂に対
して10〜30重量％混入することが強化の目的上好
ましい。 本発明のガラス繊維組成物に関し、その各成分
の作用効果及び範囲限定の理由について次に説明
する。 SiO2は、ガラスの骨格を形成する主たる成分
であり、50％より少ないと失透し易くなり、又、
65％より多いと溶融し難くなる。 Al2O3は、液相温度を下げるため及び化学的耐
久性を向上させるために効果があるが、６％より
少ないと溶融性が悪くなり、また、失透し易くな
る。 MgO、CaO、BaO、ZnO、SrOのアルカリ土類
金属酸化物は、失透を抑制し、又、耐水性を向上
させる作用があるが、CaO3％、BaO2％より少な
いと前記の作用が十分に発揮されず、一方、
MgO5％、CaO10％、ZnO7％、BaO10％、SrO5
％より多いと液相温度が上昇し失透化し易くな
る。CaO及びMgOは前記の作用の他にガラスの
屈折率を若干上昇させる作用がある。 Na2O、K2O、Li2Oのアルカリ金属酸化物は、
ガラスの粘性を低下させ、液相温度を下げ、溶解
性をよくする作用があるが、Na2O3％、K2O3％
より少ないと前記の作用が十分に発揮されず、一
方Na2O8％、K2O8％、Li2O5％より多いと耐水性
が低下する。 ZrO2は、ガラスの化学的耐久性を向上させ、
又、ガラスの屈折率を上昇させるために効果のあ
る成分であるが３％以下ではその効果が不十分で
あり、逆に10％以上では、液相温度が上昇して失
透し易くなると共に紡糸性が悪くなる。 TiO2は、ガラスの屈折率を上昇させる有効な
成分であり、又、耐水性を向上させるが、5.3％
以下ではその効果が不十分であり、一方、10％以
上では溶融性が悪くなり、失透性が増大すると共
にガラスが茶色に着色し、PC樹脂に混入した際
透明性が低下するため好ましくない。 本発明のガラスは、以上説明した成分よりなる
ものであるが、この他に本発明のガラスの特性に
悪影響を与えない範囲で他の成分と加えることが
できる。例えば、B2O3、P2O5、SnO2、MnO等を
各３％以下ならば添加することができ、又、通常
の清澄剤として使用されているAS2O3、Sb2O3等
を２％以下添加してもよい。 下表に本発明の実施例のガラス組成と特性を示
す。これらのガラスは、表に示す組成になるよう
に原料を調合したバツチを調製し、このバツチを
白金ルツボに入れ1500℃で４時間溶融し、その後
溶融ガラスをカーボン板上に流し出して試料片と
した。表の下段には、屈折率、液相温度、紡糸温
度、アルカリ溶出量を示す。尚アルカリ溶出量の
測定は、JIS R3502（化学分析用ガラス器具の試
験方法）により行つた。
【表】
以上、説明した本発明のガラスは、熱可塑性樹
脂、特にPC樹脂に合う適切な屈析率を有するの
で、このガラスの繊維で強化した樹脂体において
は透明性が損なわれることがない。又、耐水性が
優れているので、樹脂中のガラス繊維が膨潤して
白色化することがない。更に本発明のガラスは、
溶融性がよく、液相温度が低く、失透しにくく紡
糸性に優れており、ガラス繊維製造の作業性、生
産性がよい。
脂、特にPC樹脂に合う適切な屈析率を有するの
で、このガラスの繊維で強化した樹脂体において
は透明性が損なわれることがない。又、耐水性が
優れているので、樹脂中のガラス繊維が膨潤して
白色化することがない。更に本発明のガラスは、
溶融性がよく、液相温度が低く、失透しにくく紡
糸性に優れており、ガラス繊維製造の作業性、生
産性がよい。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で、SiO250〜65％、Al2O30〜６％、
MgO0〜５％、CaO3〜10％、BaO2〜10％、ZnO0
〜７％、SrO0〜５％、Na2O3〜８％、K2O3〜８
％、Li2O0〜５％、ZrO23〜10％、TiO25.3〜10％
からなるガラス繊維組成物。 ２ ポリカーボネート樹脂の強化に用いられる特
許請求の範囲第１項に記載のガラス繊維組成物。 ３ ガラスの屈折率（nD）が、1.570〜1.600であ
る特許請求の範囲第１項に記載のガラス繊維組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15768781A JPS5860641A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | ガラス繊維組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15768781A JPS5860641A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | ガラス繊維組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860641A JPS5860641A (ja) | 1983-04-11 |
| JPS621338B2 true JPS621338B2 (ja) | 1987-01-13 |
Family
ID=15655188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15768781A Granted JPS5860641A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | ガラス繊維組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5860641A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006169324A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Asahi Fiber Glass Co Ltd | ポリカーボネート樹脂組成物及びそれを用いた成形品 |
| WO2008156091A1 (ja) | 2007-06-18 | 2008-12-24 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | ガラス組成物 |
| US8338524B2 (en) | 2007-06-18 | 2012-12-25 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glass compositions |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62251227A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-11-02 | Mazda Motor Corp | プラスチツクウインド部材 |
| JPH03257039A (ja) * | 1990-03-08 | 1991-11-15 | Honda Motor Co Ltd | ガラス繊維、ガラス繊維強化合成樹脂製品および内燃機関用排気系部品 |
| CA2061502A1 (en) * | 1991-02-19 | 1992-08-20 | Kawamoto Toru | Chemical resistant glass fiber composition |
| JP2906104B2 (ja) * | 1992-10-20 | 1999-06-14 | 東洋ガラス 株式会社 | 鉛を含まないクリスタルなガラス組成物 |
| US5523265A (en) * | 1995-05-04 | 1996-06-04 | Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. | Glass compositions and fibers therefrom |
| JP4663853B2 (ja) * | 2000-07-31 | 2011-04-06 | 出光興産株式会社 | ポリカーボネート樹脂組成物 |
| WO2005110695A1 (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Asahi Fiber Glass Company, Limited | ポリカーボネート樹脂強化用ガラス繊維及びポリカーボネート樹脂成形品 |
| US7119140B2 (en) * | 2004-07-22 | 2006-10-10 | Ronald Basham | Transparent films, compositions, and method of manufacture thereof |
| DE102005008462A1 (de) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Bayer Materialscience Ag | Kunststoffkomposit |
| JP5013798B2 (ja) | 2005-11-11 | 2012-08-29 | 旭ファイバーグラス株式会社 | ポリカーボネート樹脂用ガラスフィラー及びポリカーボネート樹脂組成物 |
| JP5541434B2 (ja) * | 2007-02-23 | 2014-07-09 | 日本電気硝子株式会社 | 複合材用ガラス繊維、ガラス繊維の製造方法、及び可視光透過複合材 |
| CN102712522A (zh) * | 2009-12-14 | 2012-10-03 | Ocv智识资本有限责任公司 | 具有受控的折射率的高强度玻璃纤维、制备该纤维的组合物和由其形成的复合材料 |
| JP6376326B2 (ja) * | 2013-05-31 | 2018-08-22 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス繊維組成物、ガラス繊維及びガラス繊維の製造方法 |
| JP6376325B2 (ja) * | 2013-06-21 | 2018-08-22 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス繊維用組成物、ガラス繊維及びガラス繊維の製造方法 |
-
1981
- 1981-10-02 JP JP15768781A patent/JPS5860641A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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|---|---|
| JPS5860641A (ja) | 1983-04-11 |
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