KR19990022293A - 보론이 없는 유리섬유 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 직물 및 강화에 적절한 보론을 함유하지 않는 유리섬유가 개시된다. 유리섬유는 SiO2, CaO, Al2O3및 MgO 로 필수적으로 구성된 조성물을 갖는다. 바람직한 실시예에서, 유리는 불소, 황산염, 또는 타이타니아를 필수적으로 함유하지 않는다. 이들 유리섬유 조성물은 넓거나 큰 델타 T (즉, log3 또는 성형온도-유리가 대략 1000 포이즈의 점도를 갖는 온도- 와 액상온도 간의 차이), 예를들어, 적어도 약 125℉(52℃), 더욱 바람직하기로는 적어도 약 150℉(66℃)
Description
연속 유리섬유 스트랜드 (strand) 를 제조하는데 있어 표준적인 유리 조성은 1940년대에 생긴 E 유리이다. 일반적으로, 미국 특허 제 2,334,961 호에 개시된 E 유리는, 50년이 흘렀음에도 불구하고, 아직도 직물 및 강화 유리섬유를 제조하는데 있어 가장 보편적인 유리이다. E 유리의 주요 이점은 액상온도가 그 성형온도 (forming temperature), 유리의 점도가 통상 1000포이즈 근처에 있을 때의 온도 아래의 200℉ (93℃) 인 점이다.
E 유리는 비교적 저온에서 용융시켜 정제한다. E 유리는 상대적으로 광범위한 저온, 저 액상 온도범위 및 저 불투명화율 (devitrification rate) 에 대하여 작업가능한 점도 (workable viscosity) 를 갖는다. 일반적으로, 이러한 유리 조성물들은 액상온도가 대략 2100℉ (1149℃) 이하로서, 1900℉ 내지 2400℉ (1038℃ 내지 1316℃) 근처에서 유리섬유를 제조하는데 작업가능한 온도를 허용한다. 통상, 산업에서는 유리 이송 시스템 및 부싱 (bushing) 에서의 불투명화도를 피하기 위하여 연속 섬유제조에 대한 액상온도보다 더 높은 100℉ (38℃) 근처에서 유리성형 온도를 유지한다.
1970년대 중반에, 이러한 작업조건을 충족시키는 보론 및 불소를 함유하는 유리가 개발되었다. 미국 특허 제 4,026,715호를 참조하라. 그러나, 유리 멜트 (melts) 내의 보론 및 불소는 유리 용융 작업에서 방출된 전체 방출물에 상당한 기여를 하는 휘발성 성분이다.
보론 또는 불소가 없는 유리 조성물은 예를들어, 영국 특허 제 520,427호에 공지되어 있다. 그러나, 공지된 보론 및 불소가 없는 유리 조성물은 문제점들이 제기되어 왔다.
영국 특허 제 520,427호에 개시된 바와 같은 그러한 직물 유리는 실제로 충족되어질 수 없는 작업조건에 요하는 고온에서 용융되어 형성된다. 부싱내에서 또는 성형하는 동안에 불투명화 (결정화) 가 종종 발생하였다. 예를들어, 영국 특허 제 520,427호에는 실질적으로 알칼리가 없이 CaO, MgO, Al2O3및 SiO2를 함유하고 B2O3, CaF2, P2O5의 첨가 또는 Na2O, K2O 또는 산화리튬과 같은 알칼리의 소량 첨가에 의해 변경될 수도 있는 유리 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 이들중 소량만이 섬유화되며, 단지 보론을 함유하는 유리만이 연속적인 섬유공정에서 어려움없이 섬유화된다. 영국 참증의 2 페이지에서 번호 1 의 유리는 그 액상온도와 성형온도간의 차이가 100℉ (38℃) 임으로 인해 연속적인 섬유공정으로 섬유화될 수 있는 보론이 없는 유리들중의 하나이나, 그 성형온도인 2350℉ (1288℃) 가 이미 알려진 공정에 따라 형성되는 것보다 너무 높다. 영국 참증의 번호 2 의 유리의 점도는 액상온도 위의 단지 온도 87℉ (31℃) 에서 1000 포이즈이다. 이는 아마 연속적인 유리섬유 제품으로 성형하는 동안에 불투명화를 유발시키게 될 것이다. 영국 특허 제 520,247호는 이 유리가 절연성 울 (wool) 유리에 바람직하며, 이는 연속적인 섬유에서 보다 액상온도와 성형온도 간의 차이가 더 적게 형성될 수 있음을 시사하고 있다. 또한, 번호 3 의 유리도 절연성 울 (wool) 유리에 바람직하다. 영국 참증의 번호 3 의 유리의 액상온도는 성형온도 위의 52℉ (11℃) 이고 부싱에서 연속적인 섬유작업으로 결정화될 것이다.
스프롤 (Sproull) 에게 부여된 미국 특허 제 4,542,106호에는 보론 및 불소가 없는 유리 섬유 조성물이 개시되어 있다. 일반적으로, 이들은 58 내지 60 퍼센트의 SiO2, 11 내지 13 퍼센트의 Al2O3, 21 내지 23 퍼센트의 CaO, 2 내지 4 퍼센트의 MgO, 및 1 내지 5 퍼센트의 TiO2를 함유한다. 또한, 유리섬유 조성물은 알칼리 금속 산화물과 소량의 Fe2O3를 함유할 수 있다. 보론 및 불소가 없고 상당한 TiO2가 존재하는 것에 더하여, 유리는 표준 E 유리 및 621 유리 (621 유리는 일반적으로 미국 특허 제 2,571,074호에 개시되어 있음) 를 대신하여 사용될 수 있는 전기 누설특성을 갖는다. 또한, 에릭슨 (Erickson) 의 미국 특허 제 3,847,627호에도 보론 및 불소가 없고 상당량의 TiO2를 함유하는 섬유화가 가능한 유리 조성물이 개시되어 있다. 에릭슨 등의 조성물은 중량 퍼센트로, 54.5 내지 60 퍼센트의 SiO2, 9 내지 14.5 퍼센트의 Al2O3, 17 내지 24 퍼센트의 CaO, 2 내지 4 퍼센트의 TiO2, 1.5 내지 4 퍼센트의 MgO, 및 1 내지 5.5 퍼센트의 ZnO, SrO 또는 BaO 로 필수적으로 구성된다. 그러나, 상당량의 타이타니아 (TiO2) 의 사용은 그 단점이다. 예를들어, 상당량의 TiO2는 유리에 바람직하지 못한 색상을 줄수도 있다.
유리섬유를 제조하는 비용을 저감시키고, 제조비용을 증가시킴이 없이 환경오염을 줄이기 위하여, 당해분야에서는 필수적으로 보론 및 불소가 없으나 과도한 탈색을 피할 수 있고, 그럼에도 여전히 E 유리와 유사한 유익한 성질을 보유하며, 연속적인 섬유작업으로 섬유화가 용이하게 될 수 있는 향상된 유리조성물에 대한 필요성이 아직도 남아 있다.
발명의 요약
따라서, 본 발명의 목적은 유익한 성질을 갖는 경제 및 환경적으로 바람직한 유리섬유를 얻는데 있다. 또다른 목적은 큰 난점없이 섬유될 수 있는 보론 및 불소 레벨이 적거나 없는 유리섬유 조성물을 제조하는데 있다. 이들 및 다른 목적과 이점들은 본 발명의 유리섬유에 의해 달성된다.
영국 특허 제 520,247호에 개시된 것과 일반적으로 유사한 조성을 갖는 유리를 효과적으로 용융시켜 성형하기 위하여는 벳취 (batch) 내에서 황산염 레벨이 감소되어야함을 발견하였다. 그러나, 본 발명의 유리 조성물은 성형온도와 액상온도 간의 차이가 상당히 더 커게 된다 (즉, 더 넓은 델타 T값). 더욱이, 예외적 (exceptional) 성질을 갖는 유리를 성공적으로 섬유화시킬 수 있는 공정을 이용하여, 유리조성물을 향상시켰다.
본 발명의 직물 및 강화 유리섬유에 적합한 유리 섬유는, 일반적으로
성분 양 (중량 퍼센트)
SiO259.0 내지 62.0
CaO 20.0 내지 24.0
Al2O312.0 내지 15.0
MgO 1.0 내지 4.0
F20.0 내지 0.5
Na2O 0.1 내지 2.0
TiO20.0 내지 0.9
Fe2O30.0 내지 0.5
K2O 0.0 내지 2.0
SO30.0 내지 0.5
으로 필수적으로 구성된 유리 조성물을 갖는다.
소량의 어떤 불순물을 포함한, 조성물에서의 모든 성분의 총량은, 물론 100 중량 퍼센트이다. 유리는 2100℉ 내지 2500℉ (1149℃ 내지 1371℃) 의 온도범위에서 1000 포이즈의 점도를 갖고, 유리의 액상온도는 유리가 성형되는 온도아래의 적어도 100℉ (38℃) 이다. 이들의 고온 작업조건에도 불구하고, 이들 유리는 부싱에서 또는 성형에서 불투명화됨이 없이 섬유화될 수가 있다.
바람직한 실시예에서, MgO 의 중량 퍼센트는 2.0 내지 3.5 범위이다.
또다른 바람직한 실시예에서, 이들 조성물에서 SiO2, CaO, Al2O3, MgO 및 R2O (R2O = Na2O + K2O) 의 양은,
성분 중량 퍼센트
SiO259.0 ∼ 61.0
CaO 21.5 ∼ 22.5
Al2O312.7 ∼ 14.0
MgO 2.5 ∼ 3.3
Na2O + K2O 0.1 ∼ 2.0
TiO20.0 ∼ 0.6
이다. 이들 조성물의 점도는 2200℉ 내지 2400℉ (1204℃ 내지 1316℃) 의 온도범위에서 1000 포이즈이고, 이들 조성물의 액상온도는 1000 포이즈의 점도에 대한 온도 아래에서 적어도 125℉ (52℃) 이다.
좀더 바람직하기로는, SiO2, CaO, Al2O3, MgO 및 R2O 의 양은,
성분 중량 퍼센트
SiO259.5 ∼ 60.5
CaO 21.7 ∼ 22.3
Al2O313.0 ∼ 13.5
MgO 2.7 ∼ 3.3
Na2O + K2O 0.5 ∼ 1.0
이다.
특히 바람직한 실시예에서, TiO2함량은 많아야 0.6 중량 퍼센트이고, 좀더 바람직하게는 많아야 0.04 중량 퍼센트이다. 부가적인 실시예에서, TiO2함량은 많아야 0.6 중량 퍼센트이고, F2함량은 필수적으로 0 이다. 또다른 바람직한 실시예에서, 황산염, 불소 및 타이타니아 함량은 각각 필수적으로 0 이다.
특히 바람직한 실시예에서, 연속 섬유는 대략 60.1% SiO2; 22.1% CaO; 13.2% Al2O3; 3.0% MgO; 0.2% K2O; 0.2% Fe2O3; 0.1% F2; 0.5% TiO2; 및 0.6% Na2O 의 유리조성물을 갖는 것으로 제조된다. 유리는 약 2300℉ (1260℃) 의 log3, 약 2200℉ (1200℃) 의 액상, 및 약 150℉ (66℃) 의 델타 T 와 유사한 온도 특성을 갖는다. 또한, 그러한 유리도 대략, 약 2.62g/ml 의 (ASTM D1505 에 따른 광섬유의) 밀도; 23℃에서 (초기에 도사를 바르지 않은 (unsized) 연구실에서 제조된 단일 섬유; ASTM D2101) 약 3100 ∼ 3800 MPa (450 ∼ 550 kpsi) 의 장력강도; 약 80 내지 81 GPa (Mpsi) 의 탄성율 (음파법); 약 4.6% 의 (초기에 도사를 바르지 않은 연구실에서 제조된 단일 섬유; ASTM D2101) 파손 수명연장; 약 1.560 ∼ 1.562 의 (초기에 도사를 바르지 않은 연구실에서 제조된 단일 섬유, 오일침지) 반사지수; 약 0 내지 300℃ 에서 약 6.0ppm/℃ 의 (벌크로 어닐링된 유리, ASTM D696) 열적인 선형팽창; 약 916℃ 의 (ASTM C338) 연화점 (softing point); 약 736℃ 의 (ASTM C336) 어닐링점; 약 691℃ 의 (ASTM C336) 변형점 (strain point); (벌크로 어닐링된 유리; ASTM D150) 23℃ 및 1MHz 에서 약 7.0 의 유전상수; (벌크로 어닐링된 유리; ASTM D150) 23℃ 및 1MHz 에서 약 0.001 의 분산인자 (dissipation factor); 약 8.1'10''26 의 체적저항 (벌크로 어닐링된 유리; ASTM D257; log 저항 = A/온도 + B) 를 기초로, 120 내지 500℃ 의 증가된 온도에서의 측정값에서 외삽); (벌크로 어닐링된 유리; ASTM D149) 4.8mm 두께에서 약 8kV/mm 의 유전강도; 23℃ 에서 28일간 5% NaOH 에 노출시킨 후의 원래 점착성 (original tenacity) 의 약 30 퍼센트 (초기에 도사를 바르지 않은 연구실에서 제조된 단일 섬유) 의 성질을 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시예
본 발명의 유리섬유 조성물은 필수적으로 보론을 함유하지 않는다. 필수적으로 (essentially) 함유하지 않는 은 그 조성물이 많아야 소량의 특정 조성물을, 예를들어 원재료의 불순물로부터 함유함을 의미한다. 바람직한 실시예에서, 유리섬유도 필수적으로 불소를 함유하지 않는다. 또 다른 바람직한 실시예에서도, 유리섬유는 필수적으로 타이타니아 (titania) 를 함유하지 않는다.
일반적으로, 본 발명에 따른 섬유는 다음과 같이 제조될 수 있다. 원료 또는 원재료 (예를들어, SiO2 에 대한 모래, CaO 에 대한 생석회, MgO 에 대한 돌로마이트 (dolomite)) 로부터 얻어질 수 있고 소량의 다른 성분을 선택적으로 함유하는 성분이 최종 조성물의 소정 중량퍼센트를 얻기 위하여 종래의 방법으로 적당량으로 혼합되어진다. 그후, 그 혼합된 벳취가 노 또는 용융기에서 용융된 후, 최종 용융된 유리가 노변을 따라 통과되어 그 노변의 바닥을 따라 위치된 섬유 성형부싱으로 넘어간다. 그 용융된 유리는 유리섬유를 성형하기 위하여 바닥의 홀 또는 오리피스, 또는 부싱의 팁 플레이트 (tip plate) 를 통하여 끌어 이끌려진다. 부싱 오리피스를 통하여 흐르는 용융 유리의 스트림이 권선장치 (winding machine) 의 회전가능한 콜렛 (collet) 상에 장착된 성형튜브 상의 필라멘트 스트랜드에 감겨져서 가늘어지게 된다. 그 섬유는 의도하는 응용에 적당한 종래의 방법으로 더 처리되어질 수도 있다.
노, 즉 노변 및 부싱에서 유리의 온도는 유리의 점도를 적절하게 조절하도록 선택된다. 작업온도는 제어장치와 같은 적당한 수단을 이용하여 유지된다. 바람직하기로는, 용융기의 전단에서의 온도는 불투명화를 피하는 것을 보조하기 위하여 자동적으로 제어된다.
노 작업에서의 황산염의 사용은 유리의 씨딩 (seeding) 또는 버빙 (bubbing) 문제를 피하는 것을 돕는다. 대량 멜트를 제조할 때에, 우리는 노에서의 폼 (foam) 레벨을 제어하기 위하여 벳취에 카본을 첨가하는 것이 중요함을 알 수 있었다. 바람직하기로는, 벳취내에서 황산염 대 카본의 비 (SO3/C) 는, 통상 SO3/C = 3.0 내지 10.0 에서 가장 잘 수행되는 E 유리와는 대조적으로, 약 0.6 내지 1.7 의 범위이다. 그 황산염 대 카본의 비는 가급적 노에서 제어하여 폼을 제어하기 쉬운 수준에서 유지함으로써, 열이 가스 버너로부터 유리로 통과되어질 수 있도록 한다. 그러나, 카본과 같은 이러한 조성물이 용융하는 동안에 거의 완전히 또는 실제로 전체적으로 유리로부터 제거되므로, 조성물은 황산염을 필수적으로 함유하지 않는 것이 바람직한 것으로 이해되어야 한다.
게다가, 소량의 알칼리의 첨가는 벳취의 용융 속도를 향상시키는 것을 돕는다. 예를들어, 약 0.70% 중량퍼센트의 Na2O 가 용융을 용이하게 하기 위하여 첨가되어질 수도 있다.
노변은 노변의 전체를 통하여 유리가 액상온도이상에서 유지되어지도록 설계되어야 한다. 노변은 불투명화를 유발시키는 냉 스폿 (spots) 을 피하기 위해 유리의 균일한 가열을 제공하도록 구성되어야 한다.
향상된 유리 조성물은 최근의 부싱 기술의 향상을 통하여 쉽게 섬유화될 수가 있다. 여기에 참고로 결합된 미국 특허 제 5,055,119호 및 제 5,312,470호를 참조하라. 그러한 향상된 부싱 기술을 통하여, 섬유는 성형온도와 액상온도 간의 차이가 적으면서 더 높은 온도에서 성형되어질 수 있다. 일반적으로, 부싱은 장수명을 제공하도록 구성되어야 하며, 팁 플레이트상의 유리의 압력과 온도에 의존하는 새깅 (sagging) 을 억제하도록 구성되어야 한다. 예를들어, 부싱은 약 22 내지 25% 의 로듐 및 플래티늄을 함유하는 합금조성물과 같은 단단한 합금 조성물로 제조될 수도 있다. 팁 플레이트의 강성도 (stiffness) 가 거싯 (gussets) 과 같은 구조 및 기계적인 강화물을 사용함으로써 향상되어질 수 있다. 부싱 스크린은 높은 내부식성을 가져야 하며, 이는 예를들어 플래티늄으로 플레이트 스크린을 구성함으로써 달성될 수 있다.
상술한 변수 및 설비에 관한 논의는 신규한 유리 섬유를 제조하는 공정을 설명하기 위하여 제공되어진다. 전문가가 제조될 특정 유리섬유와 종래 설계를 고려하여 공정변수 및 설비를 적절하게 변경하거나 또는 최적화시킬 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하 본 발명을 예시적인 실시예를 통하여 설명하기로 한다.
예 1
중량 퍼센트로 60.1% 의 SiO2; 22.13% 의 CaO; 12.99% 의 Al2O3; 3.11% 의 MgO; 0.04% 의 F2; 0.63% 의 Na2O; 0.55% 의 TiO2; 0.25% 의 Fe2O3; 0.14% 의 K2O; 및 0.02% 의 SO3로 필수적으로 구성된 것으로 분석된 평균 유리 조성물을 갖도록 4개의 강화유리 섬유의 샘플을 제조하였다. 평균적으로, 1000 포이즈 (log3) 의 점도에 대한 성형온도는 2298℉ (1259℃) 였으며, 액상온도는 2146℉ (1174℃) 였으며, 성형온도와 액상온도간의 차이 (델타 T) 는 135℉ (57℃) 였다.
예 2
실험실 용융기를 이용하여, 중량퍼센트로 60.8% 의 SiO2; 22.07% 의 CaO; 13.21% 의 Al2O3; 3.01% 의 MgO; 0.16% 의 K2O; 0.23% 의 Fe2O3; 0.05% 의 SO3; 0.06% 의 F2; 0.52% 의 TiO2; 및 0.60% 의 Na2O 와 같은 벳취 조성을제공하는 시약으로 유리 섬유를 제조하였다. 이와 같이 제조된 유리는 log3 = 2309℉ (1265℃); 액상 = 2156℉ (1180℃); 및 델타 T = 153℉ (67℃) 인 온도성질을 갖는다.
다음과 같이 유리섬유를 제조하였다. 플래티늄 크루서블 (crucible) 에서 상술한 조성물에 대응하는 시약용 화학물질을 용융시켜 제조된 대략 30그램의 유리 콜렛이 1인치 (2.54cm) 반경의 저항가열된 부싱으로 변화되었다. 그 유리를 성형온도이상인 100℃ 의 온도에서 1시간동안 가열시켰다. 그후, 부싱의 온도를 성형온도까지 감소시켜 그 유리를 부싱의 단일 오리피스를 통해 권선기로 잡아당김으로써 섬유를 제조하였다. 비록 소량의 황산염이 유리의 씨딩/버빙 문제를 방지하는 것을 보조하기 위하여 첨가되었지만, 실질적으로 모든 황산염은 유리 벳취의 가열동안에 거품으로부터 방출된다.
예 3-8
예 2 에서 설명한 것과 유사한 방법으로, 하기 표에 나타낸 벳취 조성 (중량 퍼센트로) 으로 유리섬유가 제조되었다.
예 번호 : 3 4 5 6 7 8
% SiO2: 59.45 61.05 59.05 59.05 59.45 59.96
% CaO : 22.69 22.29 24.29 22.29 22.69 22.18
% Al2O3: 13.48 13.08 13.08 15.08 13.48 13.19
% MgO : 3.23 2.83 2.83 2.83 3.23 3.07
% K2O : 0.63 0.23 0.23 0.23 0.23 0.25
% Fe2O3: 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.28
% SO3: 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
% F2: 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.09
% TiO2: 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.37
% Na2O : 0.03 0.03 0.03 0.03 0.43 0.55
Log3 : 2308℉ 2334℉ 2279℉ 2353℉ 2298℉ 2310℉
(1264℃) (1279℃) (1248℃) (1289℃) (1259℃) (1266℃)
액상 (liquidus) : 2180℉ 2161℉ 2136℉ 2227℉ 2171℉ 2181℉
(1193℃) (1183℃) (1169℃) (1219℃) (1188℃) (1194℃)
델타 T : 128℉ 173℉ 143℉ 127℉ 127℉ 129℉
(53℃) (78℃) (62℃) (53℃) (53℃) (54℃)
예 9
필수적으로 0의 불소, 황산염 및 타이타니아 레벨을 갖는 다음과 같은, 61.00% 의 SiO2; 22.24% 의 CaO; 12.00% 의 Al2O3; 3.25% 의 MgO; 0.52% 의 K2O; 0.30% 의 Fe2O3; 0.00% 의 SO3; 0.00% 의 F2; 0.00% 의 TiO2; 및 0.69% 의 Na2O 으로된 조성을 갖는 유리 섬유를 제조하였다. 그 유리는 log3=2304℉ (1262℃); 액상 = 2203℉ (1206℃); 및 델타 T = 101℉ (38℃) 인 온도성질을 갖는다.
당해분야에서 널리 인정되어 있는 바와 같이, 상기 예시된 조성은 통계적 관례 (예를들어, 반올림 및 평균함) 로 인해 그 나열된 성분이 항상 전체적으로 100% 정확한 것은 아니다. 물론, 특정 조성에서 소정 불순물을 함유하는 모든 성분의 실제량도 항상 100% 이다.
게다가, 소량의 성분이, 예를들어 약 0.05중량 퍼센트 이하의 양으로 그 조성에 규정되어 있고, 이들 성분들은 의도적인 첨가보다는 원재료에 존재하는 미량의 불순물의 형태로 존재할 수 있다. 더욱이, 성분은 예를들어, 처리를 용이하게 하기위하여 추후 제거되는 벳취 조성물에 부가함으로써, 그러한 조성물을 필수적으로 함유하지 않는 유리 조성물이 제조되어진다. 따라서, 예를들어, 불소와 황산염과 같은 미량의 성분이 여러가지 예들에서 나열이 되더라도, 그 최종 유리 조성물은 그러한 조성물을 필수적으로 함유하지 않을 수도 있고, 예를들어, 본 발명의 상업적 실시에서 실리카, 칼슘 산화물, 알루미나, 및 마그네슘 성분의 원재료에서 단지 미량으로 존재하거나, 또는 제조과정에서 필수적으로 제거되는 처리 보조물일 수도 있다.
이상의 예들로부터 명백히 알수 있는 바와 같이, 본 발명의 유리섬유 조성물은 낮은 점성과 넓은 (높은) 델타 T 값과 같은 유익한 성질을 갖는다. 이상의 설명과 더 이상의 본 발명의 실시를 통하여 전문가에게는 본 발명의 다른 이점과 명백한 변경이 명백하게 될 것이다.
본 발명은 보론이 없는, 즉 필수적으로 보론을 함유하지 않는 유리 조성물을 갖는 연속 유리섬유에 관한 것이다. 유리섬유는 강화 및 직물 (textile) 유리섬유로 유용하다.
Claims (15)
- 보론을 함유하지 않는 조성물을 갖고, 59.0 내지 62.0 중량 퍼센트의 SiO2, 20.0 내지 24.0 중량퍼센트의 CaO, 12.0 내지 15.0 중량퍼센트의 Al2O3, 1.0 내지 4.0 중량퍼센트의 MgO, 0.0 내지 0.5 중량퍼센트의 F2, 0.1 내지 2.0 중량퍼센트의 Na2O, 0.0 내지 0.9 중량퍼센트의 TiO2, 0.0 내지 0.5 중량퍼센트의 Fe2O3, 0.0 내지 2.0 중량퍼센트의 K2O, 및 0.0 내지 0.5 중량퍼센트의 SO3로 구성되고, 상기 조성물이 (i) 2100℉(1149℃) 내지 2500℉(1371℃) 의 성형온도에서 1000포이즈의 점도를 갖고, (ii) 그 성형온도이하의 적어도 100℉(38℃) 의 액상온도를 갖는 것을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 1 항에 있어서,상기 MgO 함량은 2.0 내지 3.5 중량 퍼센트임을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 1 항에 있어서,상기 SiO2의 함량이 59.0 내지 61.0 중량 퍼센트이고, 상기 CaO 의 함량이 21.5 내지 22.5 중량 퍼센트이고, 상기 Al2O3의 함량이 12.7 내지 14.0 중량퍼센트이며, 상기 MgO 의 함량이 2.5 내지 3.3 중량 퍼센트이고, 상기 Na2+ K2O 의 총함량이 0.1 내지 2.0 중량 퍼센트이고, 상기 TiO2의 함량이 0.0 내지 0.6 중량퍼센트이며, 상기 성형온도가 2200℉(1204℃) 내지 2400℉(1316℃) 이고, 상기 성형온도와 액상온도 간의 차이가 적어도 125℉(52℃) 임을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 3 항에 있어서,상기 SiO2의 함량이 59.5 내지 60.5 중량 퍼센트이고, 상기 CaO 의 함량이 21.7 내지 22.3 중량 퍼센트이고, 상기 Al2O3의 함량이 13.0 내지 13.5 중량퍼센트이며, 상기 MgO 의 함량이 2.7 내지 3.3 중량 퍼센트이고, 상기 Na2+ K2O 의 총함량이 0.5 내지 1.0 중량 퍼센트임을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 3 항에 있어서,상기 SiO2의 함량이 60.1 중량 퍼센트이고, 상기 CaO 의 함량이 22.1 중량 퍼센트이고, 상기 Al2O3의 함량이 13.2 중량퍼센트이며, 상기 MgO 의 함량이 3.0 중량 퍼센트이고, 상기 Na2+ K2O 의 총함량이 0.8 중량 퍼센트임을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 1 항에 있어서,상기 TiO2의 함량이 많아야 0.6 중량 퍼센트임을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 6 항에 있어서, 상기 TiO2의 함량이 0.00 내지 0.04 중량퍼센트임을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 7 항에 있어서, 상기 F2의 함량이 0.00 내지 0.04 중량 퍼센트임을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 1 항에 있어서,상기 조성물은 필수적으로 TiO2를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 1 항에 있어서,상기 조성물은 필수적으로 F2를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 1 항에 있어서,상기 조성물은 필수적으로 SO3를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 1 항에 있어서,상기 SO3, F2, 및 TiO2의 각 함량은 단지 0.05 중량 퍼센트를 넘지 않는 것을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 1 항에 있어서,상기 성형온도와 액상온도 간의 차이가 적어도 150℉ (66℃) 임을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 1 항에 있어서,상기 SiO2의 함량이 60.2 중량 퍼센트이고, 상기 CaO 의 함량이 22.0 중량 퍼센트이고, 상기 Al2O3의 함량이 13.2 중량퍼센트이며, 상기 MgO 의 함량이 3.0 중량 퍼센트이고, 상기 Na2+ K2O 의 총함량이 0.8 중량 퍼센트이고, 상기 성형온도가 2200℉(1204℃) 내지 2400℉(1316℃) 이고, 상기 성형온도와 액상온도 간의 차이가 적어도 125℉(52℃) 임을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
- 제 1 항에 있어서,상기 SiO2의 함량이 약 60.1 중량 퍼센트이고, 상기 CaO 의 함량이 약 22.1 중량 퍼센트이고, 상기 Al2O3의 함량이 약 13.2 중량퍼센트이며, 상기 MgO 의 함량이 약 3.0 중량 퍼센트이고, 상기 K2O 의 함량이 약 0.2 중량 퍼센트이고, 상기 Na2O 의 함량이 약 0.6 중량 퍼센트이고, 상기 Fe2O3의 함량이 약 0.2 중량 퍼센트이고, 상기 SO3함량과 F2함량의 총함량이 약 0.1 중량 퍼센트이며, TiO2함량이 약 0.5 중량 퍼센트이고, 상기 성형온도가 2300℉(1204℃) 내지 2400℉(1316℃) 이고, 상기 성형온도와 액상온도 간의 차이가 적어도 150℉(52℃) 임을 특징으로 하는 연속 유리섬유.
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