KR20140005876A - 강화 용도를 위한 저밀도 및 고강도 섬유 유리 - Google Patents

강화 용도를 위한 저밀도 및 고강도 섬유 유리 Download PDF

Info

Publication number
KR20140005876A
KR20140005876A KR1020137009355A KR20137009355A KR20140005876A KR 20140005876 A KR20140005876 A KR 20140005876A KR 1020137009355 A KR1020137009355 A KR 1020137009355A KR 20137009355 A KR20137009355 A KR 20137009355A KR 20140005876 A KR20140005876 A KR 20140005876A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
weight
fiber
fabric
present
Prior art date
Application number
KR1020137009355A
Other languages
English (en)
Inventor
제임스 칼 피터스
후안 카밀로 세라노
홍 리
스티븐 조엘 파크스
셰릴 에이 리차드
Original Assignee
피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US12/940,764 external-priority patent/US8697590B2/en
Priority claimed from US13/229,012 external-priority patent/US8697591B2/en
Application filed by 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 filed Critical 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
Publication of KR20140005876A publication Critical patent/KR20140005876A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/241—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres
    • C08J5/244—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres using glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/092—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising epoxy resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • 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
    • 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
    • C03C3/11—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen
    • C03C3/112—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen containing fluorine
    • C03C3/115—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen containing fluorine containing boron
    • C03C3/118—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing halogen or nitrogen containing fluorine containing boron containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/043—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/16—Yarns or threads made from mineral substances
    • D02G3/18—Yarns or threads made from mineral substances from glass or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2650/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2650/28—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
    • C08G2650/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing oxygen in addition to the ether group
    • C08G2650/40—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing oxygen in addition to the ether group containing ketone groups, e.g. polyarylethylketones, PEEK or PEK
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

본 발명은 유기 조성물로부터 형성된 유리 섬유를 포함한 섬유 유리 스트랜드, 얀, 직물, 복합체, 프리프레그, 라미네이트, 섬유-금속 라미네이트 및 다른 제품에 관한 것이다. 몇몇 실시양태에서, 유리 섬유는, 강화 용도에 사용될 수 있는 복합체 내에 포함된다. 유리 조성물의 몇몇 실시양태로부터 형성된 유리 섬유는 예를 들어 원하는 전기적 성질(예컨대 낮은 Dk) 또는 원하는 기계적 성질(예컨대 비 강도)를 포함할 수 있는 특정한 원하는 성질을 가질 수 있다.

Description

강화 용도를 위한 저밀도 및 고강도 섬유 유리{LOW DENSITY AND HIGH STRENGTH FIBER GLASS FOR REINFORCEMENT APPLICATIONS}
본 발명은 저밀도 및 고강도 유리 섬유, 및 강화 용도에 사용하기 위한 저밀도 및 고강도 유리 섬유를 포함하는 얀, 직물 및 복합체에 관한 것이다.
관련된 출원에 대한 교차-참고
본 출원은, 2010년 9월 14일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 제 61/382,738 호에 대해 우선권을 주장하며, 이의 모든 개시 내용이 본원에 참조로서 인용된다. 본 출원은 2006년 12월 14일에 출원된 미국 특허 출원 제 11/610,761 호(현재, 2010년 11월 9일에 발행된 미국 특허 제 7,829,490 호)의 계속 출원인, 2010년 11월 5일에 출원된 미국 특허 출원 제 12/940,764 호의 일부 계속 출원인, 2011년 9월 9일에 출원된 미국 특허 출원 제 13/229,012 호에 대해 우선권을 주장하고 이의 일부 계속 출원이며, 이들 특허 각각의 내용을 전체 본원에 참조로 인용한다.
유리 섬유는 수년간 다양한 중합체성 수지를 강화하기 위해 사용되었다. 강화 용도로 사용하기 위해 흔히 사용되는 유리 조성물은 "E-유리" 및 "D-유리" 조성물 집단을 포함한다. 다른 흔히 사용되는 유리 조성물은 상품명 "S-2 유리"로 AGY(싸우스 캐롤라이나 에이컨 소재)로부터 상업적으로 입수가능하다.
유리 섬유는 수년간 직물을 형성하도록 처리되었다. 종래의 유리 섬유 위빙(weaving) 조작에서, 유리 섬유는 복수의 워프(warp) 얀 내에 웨프트(weft) 얀(또한 "필(fill) 얀"을 의미함)을 혼교하여 짜여졌다. 일반적으로, 이는 워프 얀을 직조기(loom)에 보통 평행한 평면 배열로 위치시킨 후에, 소정의 반복적인 패턴으로 웨프트 얀을 워프 얀의 위 및 아래로 통과시켜 웨프트 얀을 워프 얀에 위빙 함으로써 달성한다. 사용되는 패턴은 원하는 직물 스타일에 따른다.
워프 얀은 통상적으로 부싱(bushing) 또는 스피너(spinner)로부터의 복수의 용융 유리 스트림을 감쇠시켜 형성된다. 그 후에, 코팅(또는 1차 사이징(sizing) 조성물)을 개개의 유리 섬유에 적용하고 섬유를 합하여 스트랜드(strand)를 형성한다. 스트랜드는 그 뒤에, 트위스트 프레임을 통해 스트랜드를 보빈(bobbin)으로 전달하여 얀으로 가공된다. 이 전달 동안, 스트랜드에는 섬유 묶음을 함께 유지할 수 있도록 트위스트가 주어질 수 있다. 그 후, 이 트위스트된 스트랜드는 보빈에 권취되고 이 보빈은 위빙 공정에 사용된다.
직조기에 워프 얀을 위치시키는 것은 통상적으로 직조기 빔(beam)에 의해 행해진다. 직조기 빔은 원통형 중심 주위로 본질적으로 평행한 배열(또한 "워프 시트"를 의미함)로 감긴 특정한 수의 워프 얀(또한 "엔드(end)"를 의미함)을 포함한다. 직조기 빔 제조는 통상적으로 다수의 얀 패키지를 단일 패키지 또는 직조기 빔으로 결합시키는 것이 필요하며, 이때 각각의 패키지는 직조기 빔에 필요한 엔드 수의 일부를 포함한다. 제한되지는 않지만 예를 들어 DE75 얀 재료를 활용하는 너비 50 인치(127cm) 7781 스타일 직물은 통상적으로 2868개의 엔드가 필요하다. 하지만, 직조기 빔을 형성하는 종래의 장치는 이들 엔드 모두가 한번의 조작으로 보빈에서 단일 빔으로 전달되도록 하지 않는다. 그러므로, 필요한 엔드 수의 일부를 포함하는 다수의 빔(통상적으로 "섹션(section) 빔"으로 지칭됨)이 제조되고 그 후에 결합되어 직조기 빔을 형성한다. 직조기 빔과 비슷한 방법으로, 섹션 빔은 통상적으로, 복수의 본질적으로 평행인 워프 얀이 주변에 감긴 원통형 중심을 포함한다. 섹션 빔이 마지막 직조기 빔을 형성하도록 필요한 워프 얀의 임의의 수를 포함할 수 있다는 것은 당업자에게 알려져 있지만, 일반적으로 섹션 빔에 포함된 엔드 수는 정경 크릴(warping creel)의 용량에 따라 제한된다. 7781 스타일 직물의 경우, 각 DE75의 717개 엔드로된 네 개 섹션 빔이 통상적으로 제공되고 결합되어 상기에 설명한 바와 같이 워프 시트에 필요한 2868개 엔드를 제공한다.
앞서 논의하였듯이, 1차 사이징 조성물은 통상적으로 유리 섬유가 형성된 후에 바로 적용된다. 전통적으로 직물의 위빙에 사용되는 연속적인 유리 섬유 스트랜드를 형성하는 필라멘트는 통상적으로 당업자에게 잘 알려진 바와 같이, 부분적으로 또는 전체적으로 덱스트린화된 스타치 또는 아밀로오스, 수소화 야채 오일, 양이온성 습윤제, 유화제 및 물을 포함하는 수성 스타치-오일 사이징 조성물로 처리된다. 이런 사이징 조성물에 관한 더 많은 정보는 본원에 참조로서 특별히 인용한, 문헌[K. Loewenstein, The Manufacturing Technology of Continuous G1ass Fibres, (3rd Ed. 1993), 237 - 244쪽]를 참조한다. 이런 사이징 조성물은 일반적으로 섬유 형성 및 직조기 빔 제조 공정 중에 섬유에 대한 보호를 제공할 정도로 충분히 강력하지만, 이들은 보통 고속 위빙 중의 긁힘 및 마모로부터 유리 섬유(특히 워프 얀 섬유)를 보호할 수 있다. 결과적으로, 후에 더 자세히 논의될 방법으로, 필요한 추가적인 보호를 제공하기 위해 직조기 빔의 제조 동안 슬래싱 사이즈(slashing size)를 워프 얀에 적용하는 슬래셔(slasher)에 워프 얀을 통과시키는 것이 섬유 위빙 산업에서의 통상적인 관행이다. 특히, 슬래싱 작업은 섬유에 추가적인 필름 형성 화학물질을 가하기 위해 비히클(vehicle)을 제공하여 워프 얀 시트를 형성한다. 통상적으로, 슬래싱 사이즈는 전체적으로 또는 부분적으로 가수분해된 폴리비닐 알코올(PVA) 물질을 포함하고 15 내지 20 센티포아즈(CPS)의 점도의 6 내지 8% 고체 범위의 혼합물이다. 슬래싱 사이즈는, 통상적으로 침강 롤러의 시리즈를 통해 워프 얀 시트를 슬래싱 사이즈를 포함하는 용기에 침강시킨 후, 통상적으로 코팅된 얀에 스퀴즈(squeeze) 롤러의 사하중(dead weight) 이외에 15 내지 20 lb/in2의 스퀴즈 압력(스퀴즈 압력은 얀의 직경에 따라 다양할 수 있음)을 가하는 스퀴즈 롤 시스템에 통과시켜 과잉의 슬래싱 사이즈를 제거함으로써 적용된다. 슬래싱 사이즈는 PVA 생산자의 추천에 따라, 높은 온도, 예컨대 130 내지 150℉(54 내지 66℃) 또는 상온에서 적용될 수 있다. 얀 시트로부터 과잉의 사이즈를 스퀴징한 후, 슬래싱 사이즈화된 시트는 당해 분야에서 알려진 임의의 편리한 방법, 예컨대 시트를 가열된 롤러 위로 통과시키는 방법 및/또는 열풍 건조 오븐을 통과시키는 방법(하지만 이로 제한되는 것은 아님)으로 건조된다. 가열된 롤러 또는 캔이 혼입된 슬래셔에서, 캔의 표면 온도는 통상적으로 240 내지 280℉(116 내지 138℃)이다. 건조용 캔의 실제 온도 프로필은 캔의 배열, 캔의 수 및 얀 속도에 의존한다. 열풍 건조 오븐에서, 오븐 내의 공기의 온도는 통상적으로 275 내지 300℉(135 내지 149℃)이다. 건조 후에, 워프 얀 시트는 스플릿(split) 막대의 시리즈를 통과시켜 워프 시트를 분리하고, 후크 리드(hook reed) 어셈블리 및 콤(comb)을 통과시켜 워프 시프를 결합시키고, 말단들이 서로 접착되지 않도록 한다. 그런 후에 얀 시트는 직조기 빔에 권취한다.
1차 스타치-오일 코팅 및 슬래싱 사이즈는 둘 다, 코팅된 얀을 포함하는 직조된 직물을 함침시키는데 사용되는 중합체성 수지 매트릭스 물질과 상용성이 아니다. 결과적으로, 이들 코팅은, 이들 얀으로부터 직조된 직물을 매트릭스 물질 내로 혼입하기 이전에, 예컨대 열 세정 및/또는 스크러빙(scrubbing)을 통해 직물로부터 제거되어야 한다. 예를 들어, 통상적인 1-단계 열 세정 공정은 600 내지 800℉(316 내지 427℃)로 70 내지 80 시간 동안 직물을 가열하여 스타치-오일 1차 사이징 조성물 및 슬래싱 사이즈를 제거할 수 있다. 대체 가능한 2-단계 공정에서, 직물은 오븐을 통해 풀려, 여기에서 사이즈의 부분을 연소시키는 불꽃에 노출되고 그 후에 600 내지 800℉(316 내지 427℃)로 50 내지 60 시간 동안 가열된다. 상기 2-단계 공정의 첫 단계는 때때로 캐러멜화(caramelizing)로 칭해지며, 통상적으로 거친(coarse) 얀으로 직조된 직물, 예컨대 7628 스타일 직물을 열 세정하는데 사용된다.
형성 중인 개개의 유리 섬유에 수지 매트릭스 물질과 상용성인 1차 사이징 조성물이 적용될 때, 유리 섬유를 보호하기 위한 추가적인 슬래싱 사이즈의 적용이 불필요하다는 것을 발견하였다. 결과적으로 슬래싱 사이즈의 적용을 통한 추가적인 섬유 보호의 필요성이 배제된다. 하지만, 수지 상용성 코팅을 갖는 워프 얀은, 예를 들어 직조기 빔을 형성하기 위한 슬래싱 사이즈의 첨가, 가열 및 건조(때때로 "건조 슬래싱"으로 지칭됨) 없이, 슬래셔에 워프 얀을 통과시켜 다수의 섹션 빔으로부터 직조기 빔에 단순히 권취될 때, 직조기 빔 결함의 수, 예컨대 감기거나 트위스트된 엔드로 인한 말단 깨짐이 과도하다는 것이 관찰되었다. 인접한 유리 스트랜드가 서로의 위에 감기고 서로 트위스트된 상태인 감긴 엔드들은 위빙하는 동안 말단 깨짐을 일으킬 수 있는 것으로서 특히 문제가 되며, 이는 직물의 품질의 문제, 예컨대 엔드 아웃, 퍼지(fuzzy) 엔드, 채프드(chaffed) 엔드 및 원치 않는 얀 스플라이스와 관련된다.
그럼에도 불구하고, 슬래싱 사이즈 사용 없이 슬래셔 상에서 수지 상용성 코팅을 갖는 워프 얀으로 직조기 빔을 만드는 능력은, 섬유 위빙 산업에서 직조기 빔을 형성하는 주요한 방법이 슬래셔의 사용에 의하고 대부분의 위빙 조작은 이미 이런 종류의 장치를 갖기 때문에, 중요하다.
본 발명의 다양한 실시양태는 일반적으로 저밀도 및 고강도 유리 섬유, 및 강화 용도로 사용하기에 적합한 저밀도 및 고강도 유리 섬유를 포함하는 섬유 유리 스트랜드, 얀, 직물 및 복합체에 관한 것이다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 섬유 유리 스트랜드에 관한 것이다. 많은 수의 섬유화가능한 유리 조성물이 본 발명의 일부로서 본원에 개시되어 있으며, 본 발명의 다양한 실시양태는 유리 섬유, 이런 조성물로부터 형성된 유리 섬유를 함유하는 섬유 유리 스트랜드, 얀 및 다른 제품을 포함할 수 있음을 이해하여야 한다.
일 양태에서, 본 발명의 섬유 유리 스트랜드는, 하기 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함하는 복수의 유리 섬유를 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 12 중량%;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
Li20 0 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%,
이때, (Li2O + Na2O + K2O) 함량은 2 중량% 미만이며, MgO 함량은 중량%를 기초로 CaO 함량의 두 배 이상이다.
다른 양태에서, 본 발명의 섬유 유리 스트랜드는, 하기 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함하는 복수의 유리 섬유를 포함한다:
SiO2 53.5 내지 77 중량%;
B2O3 4.5 내지 14.5 중량%;
Al203 4.5 내지 18.5 중량%;
MgO 4 내지 12.5 중량%;
CaO 0 내지 10.5 중량%;
Li20 0 내지 4 중량%;
Na20 0 내지 2 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 2 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%.
몇몇 실시양태에서, 복수의 유리 섬유는 약 5 마이크론 내지 약 13 마이크론 사이의 직경을 가질 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 섬유 유리 스트랜드는 사이징(sizing) 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 본원에 설명된 유리 조성물로부터 형성된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드로부터 형성된 얀에 관한 것이다. 본 발명의 몇몇 실시양태는 본원에 설명된 유리 조성물로부터 형성된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 함유하는 직물에 관한 것이다. 몇몇 실시양태에서, 직물에 사용되는 필 얀이 상기 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 워프 얀이 상기 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 섬유 유리 스트랜드는 본 발명에 따른 직물의 형성에 사용되는 필 얀 및 워프 얀 모두에 사용될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 직물은 평직 직물, 능직 직물, 크로우풋(crowfoot) 직물, 수자직(satin weave) 직물, 스티치 본디드(stitch bonded) 직물 또는 3D 직물을 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 중합체성 수지 및 본원에 설명된 다양한 유리 조성물 중 하나로부터 형성된 유리 섬유를 포함하는 복합체에 관한 것이다. 유리 섬유는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 섬유 유리 스트랜드로부터 형성될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 유리 섬유는 직물, 예컨대 직조된 직물에 함유될 수 있다. 예를 들어, 유리 섬유는 직물을 형성하도록 직조되는 필 얀 및/또는 워프 얀에 존재할 수 있다. 복합체가 직물을 포함하는 실시양태에서, 직물은 평직 직물, 능직 직물, 크로우풋 직물, 수자직 직물, 스티치 본디드 직물 또는 3D 직물을 포함할 수 있다. 유리 섬유는 하기에 더 상세히 논의된 것뿐 아니라 다른 형태로 복합체 내에 함유될 수 있다.
중합체성 수지와 관련하여, 본 발명의 복합체는 다양한 중합체성 수지 하나 이상을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 중합체성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄, 페놀수지, 폴리에스터, 비닐 에스터, 폴리다이사이클로펜타다이엔, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 에터 케톤, 시아네이트 에스터, 비스-말레이미드 및 열경화성 폴리우레탄 수지 중 하나 이상을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 중합체성 수지는 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 복합체는 다양한 형태로 존재할 수 있으며, 다양한 용도에 사용될 수 있다. 예를 들어, 조성물은 항공우주(aerospace)용 복합체, 항공(aviation)용 복합체, 레이돔(radome). 라미네이트, 섬유-금속 라미네이트 등을 포함할 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예로써, 섬유-금속 라미네이트는 다양한 유리 보강된 복합체 및 금속 시트의 층들을 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 섬유-금속 라미네이트는, 중합체성 수지 및 본원에 설명된 다양한 유리 조성물 중의 하나로부터 형성된 복수의 유리 섬유를 포함하는 직물을 포함하는 프리프레그, 상기 프리프레그의 한 면에 접착 고정된 제 1 금속 시트, 프리프레그의 제 2 면에 접착 고정된 제 2 금속 시트(이때 상기 프리프레그는 두 금속 시트 사이에 위치한다)를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 상기 제 2 금속 시트와 제 3 금속 시트 사이에 제 2 프리프레그가 위치한다. 일 실시양태에서, 금속 시트는 알루미늄을 포함할 수 있고, 중합체성 수지는 에폭시를 포함할 수 있다.
이들 또는 다른 실시양태는 하기의 상세한 설명에서 더 상세히 논의된다.
본원에서, 달리 표시되지 않는 한, 본원에 사용되는 구성성분의 양, 반응 조건 등을 표현하는 모든 수치는 모든 경우에 용어 "약"으로 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 표시되지 않는 한, 하기 본원에 기재되는 수치 매개변수는 본 발명에 의해 수득하고자 하는 목적하는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 적어도, 또한 특허청구범위의 영역에 대한 등가물의 원리의 적용을 한정하고자 하지 않으면서, 각 수치 매개변수는 적어도 보고된 유의한 숫자의 수치에 비추어 또한 통상적인 반올림 기법을 적용함으로써 유추되어야 한다.
본 발명의 넓은 영역을 기재하는 수치 범위 및 매개변수가 근사치임에도 불구하고, 구체적인 실시예에 기재되는 수치 값은 가능한한 정밀하게 보고된다. 그러나, 임의의 수치 값은 이들의 개별적인 시험 측정치에서 발견되는 표준 편차로부터 불가피하게 야기되는 특정 오차를 내재적으로 함유한다.
또한, 본원에 사용되는 단수형은 명시적이고도 명백하게 하나의 대상으로 한정되지 않는 한 복수 개의 대상을 포함함에 주목한다.
유리 섬유를 이용하여 몇몇 물질, 예컨대 중합체성 수지를 강화하는 것은 개선된 내충격성 및/또는 다른 원하는 기계적 성질을 갖는 복합체를 생성할 수 있다. 몇몇 유리 섬유 강화 용도의 경우, 더 강하고, 무게가 더 가볍고, 비용이 더 효율적인 유리 섬유를 사용하는 것을 원할 것이다. 저밀도와 고강도 및/또는 고 계수(modulus)의 조합은 특히 무게가 흔히 중요한 설계 변수인 항공우주 및 운송 용도에 있어서 중요하다. E-유리를 포함하는 유리 섬유와 비교할 때, 본 발명의 몇몇 실시양태에서 유용한 유리 섬유는 고 파단 변형(strain to failure), 고강도 및/또는 낮은 섬유 밀도를 나타낼 수 있으며, 이들의 조합은 주어진 섬유 부피 분율 또는 주어진 복합체 성능을 위한 더 낮은 면 밀도를 가진 유리 섬유-강화된 복합체를 낳을 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 유리 섬유는 우선 직물로 배열될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 유리 섬유는 다른 형태, 예를 들어 절단(chopped) 스트랜드(건조 또는 습윤), 얀, 위빙, 프리프레그(prepreg) 등으로서 제공될 수 있으나 이들로 제한되는 것은 아니다. 간단히, 유리 조성물(및 이들로부터 형성된 임의의 섬유)의 다양한 실시양태는 다양한 용도에 사용될 수 있다.
이전의 낮은 Dk 유리 제안보다 상업적으로 실용적인 섬유 형성을 위해 더 전도성인 온도-점도 관계를 제공하면서, 표준 E-유리 대비 개선된 전기적 성능(예컨대 낮은 유전상수(Dk) 및/또는 낮은 손실계수(Df))을 제공하는 섬유화가능한 유리 조성물이 개발되었다. 이런 유리 조성물은, 그들 전체로 본원에 참조로서 인용된, 미국 특허 제 7,829,490 호 및 2011년 9월 9일에 출원된 미국 특허 출원 제 13/229,012 호에 기재되어 있다. 미국 특허 제 7,829,490 호 및 미국 특허 출원 제 13/229,012 호에 기재된 유리 조성물의 추가의 선택적 양태는, 조성물의 적어도 몇몇은 상대적으로 낮은 원료 배취 비용으로 상업적으로 제조될 수 있다는 것이다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 섬유 유리 스트랜드에 관한 것이다. 본 발명의 몇몇 실시양태는 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 얀에 관한 것이다. 본 발명의 얀의 몇몇 실시양태는 특히 위빙 용도에 적절하다. 추가적으로, 본 발명의 몇몇 실시양태는 유리 섬유 직물에 관한 것이다. 본 발명의 유리 섬유 직물의 몇몇 실시양태는 강화 용도, 특히 저밀도 및 고 모듈러스, 고강도 및/또는 고 파단 변형이 중요한 강화 용도에 사용하기 적절하다. 나아가, 본 발명의 몇몇 실시양태는 섬유 유리 스트랜드, 유리 섬유 얀 및 유리 섬유 직물이 함유된 복합체, 예컨대 섬유 강화된 중합체 복합체에 관한 것이다. 본 발명의 몇몇 복합체는 특히 강화 용도, 특히 저밀도 및 고 모듈러스, 고강도 및/또는 고 파단 변형이 중요한 강화 용도, 예컨대 항공우주용, 항공용, 풍력용, 레이돔 및 다른 용도에 사용하기 적절하다. 본 발명의 몇몇 복합체는 특히 높은 내충격성 및 낮은 밀도를 원하는 임의의 제품에 사용하기 적절하다. 그러한 용도의 예는 무엇보다도 항공우주용 용도, 항공용 용도, 자동차용 용도, 선박용 용도, 풍력용 용도, 다리 건설용 및 레이돔을 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시양태는 항공우주용 복합체에 관한 것이다. 본 발명의 다른 실시양태는 항공용 복합체에 관한 것이다. 본 발명의 다른 실시양태는 풍력용 용도에 사용하기 적절한 복합체에 관한 것이다. 본 발명의 몇몇 실시양태는 프리프레그에 관한 것이다. 본 발명의 다른 실시양태는 라미네이트에 관한 것이다. 본 발명의 몇몇 실시양태는 예를 들어 2차 항공기 구조물에 사용될 수 있는 섬유-금속 라미네이트(예컨대 금속 시트들 사이에 위치한 섬유 유리 프리프레그)에 관한 것이다. 본 발명의 다른 실시양태는 레이돔에 관한 것이다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 섬유 유리 스트랜드에 관한 것이다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 섬유 유리 스트랜드는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함하는 복수의 유리 섬유를 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 12 중량%;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
Li20 0 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%.
몇몇 실시양태에서, (Li2O + Na2O + K2O) 함량은 2 중량% 미만이며, MgO 함량은 중량%를 기초로 CaO 함량의 두 배 이상이다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 섬유 유리 스트랜드는 하기 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함하는 복수의 유리 섬유를 포함한다:
SiO2 53.5 내지 77 중량%;
B2O3 4.5 내지 14.5 중량%;
Al203 4.5 내지 18.5 중량%;
MgO 4 내지 12.5 중량%;
CaO 0 내지 10.5 중량%;
Li20 0 내지 4 중량%;
Na20 0 내지 2 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 2 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%.
몇몇 실시양태에서, 본 발명에 따른 섬유 유리 스트랜드는 하기 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 12 중량%;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
Li20 >0 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%,
이때 Li2O 함량은 Na2O 함량 또는 K2O 함량보다 많다.
많은 다른 유리 조성물이 본 발명의 부분으로서 본원에 개시되어 있으며, 본 발명의 다른 실시양태는 이런 조성물로부터 형성된 섬유 유리 스트랜드에 관한 것이다.
몇몇 실시양태에서, 본원에 설명된 유리 조성물로부터 형성된 섬유 유리 스트랜드는 상대적으로 저밀도를 나타내면서, 바람직한 성질, 예컨대 개선된 섬유 강도, 영(Young) 모듈러스, 파단 변형률(failure strain) 및/또는 선형 열팽창 계수를 나타낼 수 있다. 본원에 개시된 다른 유리 조성물을 포함하는 섬유 유리 스트랜드는 하나 이상의 그러한 바람직한 성질을 나타낼 수 있다.
섬유 유리 스트랜드는 원하는 용도에 따라 다양한 직경의 유리 섬유를 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 섬유 유리 스트랜드는 약 5 내지 약 13㎛ 사이의 직경을 갖는 하나 이상의 유리 섬유를 포함한다. 다른 실시양태에서, 상기 하나 이상의 유리 섬유는 약 5 내지 약 7㎛의 직경을 갖는다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 섬유 유리 스트랜드는 로빙(roving)으로 형성될 수 있다. 로빙은 조립된 다중-엔드 또는 단일-엔드 다이렉트 드로우(direct draw) 로빙을 포함할 수 있다. 본 발명의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 로빙은 원하는 용도에 따라 다양한 직경 및 밀도를 갖는 다이렉트 드로우 단일-엔드 로빙을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 로빙은 약 112야드/lb 이하의 밀도를 나타낸다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 얀에 관한 것이다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 얀은, 60 내지 68 중량%의 SiO2, 7 내지 12 중량%의 B2O3, 9 내지 15 중량%의 Al203, 8 내지 15 중량%의 MgO, 0 내지 4 중량%의 CaO, 0 내지 2 중량%의 Li20, 0 내지 1 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 1 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성성분을 포함하는 유리 조성물을 포함하는 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 얀은 55.3 내지 77 중량%의 SiO2, 4.5 내지 14.5 중량%의 B2O3, 4.5 내지 18.5 중량%의 Al203, 4 내지 12.5 중량%의 MgO, 0 내지 10.5 중량%의 CaO, 0 내지 4 중량%의 Li20, 0 내지 2 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 2 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성성분을 포함하는 유리 조성물을 포함하는 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 얀은 본 발명의 부분으로서 본원에 개시된 다른 유리 조성물중 하나를 포함하는 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함할 수 있다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 얀은 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하며, 이때 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드는 사이징 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된다. 몇몇 실시양태에서, 사이징 조성물은 열경화성 중합체성 수지와 상용성이다. 다른 실시양태에서, 사이징 조성물은 스타치-오일 사이징 조성물을 포함한다.
얀은 원하는 용도에 따라 다양한 선형 질량 밀도를 가질 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 얀은 5,000야드/lb 내지 약 10,000야드/lb의 선형 질량 밀도를 갖는다.
얀은 원하는 용도에 따라 다양한 트위스트 수준 및 방향을 가질 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 얀은 z 방향으로 약 0.5 내지 약 2 회전/인치의 트위스트를 갖는다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 얀은 z 방향으로 약 0.7 회전/인치의 트위스트를 갖는다.
얀은 원하는 용도에 따라 함께 트위스트되고/되거나 겹을 이룬 하나 이상의 스트랜드로부터 제조될 수 있다. 얀은 함께 트위스트되나 겹을 이루지는 않은 하나 이상의 스트랜드로부터 제조될 수 있다(이러한 얀은 "싱글즈(singles)"로 알려져 있음). 본 발명의 얀은 함께 트위스트되나 겹을 이루지 않은 하나 이상의 스트랜드로부터 제조될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 얀은 1 내지 4개의 함께 트위스트된 스트랜드를 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 얀은 1개의 트위스트된 스트랜드를 포함한다.
본 발명의 유리 조성물을 포함하는 얀의 몇몇 실시양태는 종래의 유리 조성물로부터 만들어진 얀과 비교할 때, 열 세정 및 마무리 처리(finishing) 후 개선된 파쇄 하중 유지능을 보여줄 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 직물에 관한 것이다. 몇몇 실시양태에서, 직물은 60 내지 68 중량%의 SiO2, 7 내지 12 중량%의 B2O3, 9 내지 15 중량%의 Al203, 8 내지 15 중량%의 MgO, 0 내지 4 중량%의 CaO, 0 내지 2 중량%의 Li20, 0 내지 1 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 1 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함하는 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 직물은 55.3 내지 77 중량%의 SiO2, 4.5 내지 14.5 중량%의 B2O3, 4.5 내지 18.5 중량%의 Al203, 4 내지 12.5 중량%의 MgO, 0 내지 10.5 중량%의 CaO, 0 내지 4 중량%의 Li20, 0 내지 2 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 2 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성성분을 포함하는 유리 조성물을 포함하는 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 직물은 본 발명의 부분으로서 본원에 개시된 다른 유리 조성물 중 하나를 포함하는 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 직물은 본원에 개시된 얀을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 직물은 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 필 얀을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 직물은 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 워프 얀을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서 본 발명의 직물은 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 필 얀 및 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 워프 얀을 포함할 수 있다.
직물을 포함하는 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 유리 섬유 직물은 공업 직물 스타일 넘버 7781에 따라 직조된 직물이다. 다른 실시양태에서, 직물은 평직 직물, 능직 직물, 크로우풋 직물, 수자직 직물, 스티치 본디드 직물(또한 비크림프(non crimp) 직물로 알려짐) 또는 "3-차원" 직물을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 복합체에 관한 것이다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 60 내지 68 중량%의 SiO2, 7 내지 12 중량%의 B2O3, 9 내지 15 중량%의 Al203, 8 내지 15 중량%의 MgO, 0 내지 4 중량%의 CaO, 0 내지 2 중량%의 Li20, 0 내지 1 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 1 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 55.3 내지 77 중량%의 SiO2, 4.5 내지 14.5 중량%의 B2O3, 4.5 내지 18.5 중량%의 Al203, 4 내지 12.5 중량%의 MgO, 0 내지 10.5 중량%의 CaO, 0 내지 4 중량%의 Li20, 0 내지 2 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 2 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 본 발명의 부분으로서 본원에 개시된 다른 유리 조성물 중의 하나로부터 형성된다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 로빙의 적어도 일 부분을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 얀을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 직물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서 본 발명이 복합체는 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 필 얀 및 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 워프 얀을 포함한다.
본 발명의 복합체는 원하는 성질 및 용도에 따라 다양한 중합체성 수지를 포함할 수 있다. 복합체를 포함하는 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 중합체성 수지는 에폭시 수지를 포함한다. 복합체를 포함하는 본 발명의 다른 실시양태에서, 중합체성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄, 페놀수지, 폴리에스터, 비닐 에스터, 폴리다이사이클로펜타다이엔, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 에터 케톤, 시아네이트 에스터, 비스-말레이미드 및 열경화성 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 항공우주용 복합체에 관한 것이다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공우주용 복합체는 항공우주용 용도에 사용하기에 적절한 성질, 예컨대 높은 모듈러스, 높은 파단 변형 및/또는 낮은 밀도를 나타낸다. 본 발명의 몇몇 항공우주용 복합체의 낮은 밀도는 중량 감소가 중요한 항공우주용 용도에 사용되기 특히 적절한 복합체를 만들 수 있다. 본 발명의 항공우주용 복합체는 항공우주용 용도에 사용되는 다른 복합체보다 비용이 적게 들 수 있다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공우주용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 60 내지 68 중량%의 SiO2, 7 내지 12 중량%의 B2O3, 9 내지 15 중량%의 Al203, 8 내지 15 중량%의 MgO, 0 내지 4 중량%의 CaO, 0 내지 2 중량%의 Li20, 0 내지 1 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 1 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공우주용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 55.3 내지 77 중량%의 SiO2, 4.5 내지 14.5 중량%의 B2O3, 4.5 내지 18.5 중량%의 Al203, 4 내지 12.5 중량%의 MgO, 0 내지 10.5 중량%의 CaO, 0 내지 4 중량%의 Li20, 0 내지 2 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 2 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 항공우주용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함할 수 있으며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 본 발명의 부분으로서 본원에 개시된 다른 유리 조성물 중의 하나로부터 형성된다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공우주용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공우주용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 로빙의 적어도 일 부분을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 항공우주용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 얀을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 항공우주용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 직물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공우주용 복합체는 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 필 얀 및 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 워프 얀을 포함한다.
본 발명의 항공우주용 복합체는 원하는 성질 및 용도에 따라 다양한 중합체성 수지를 포함할 수 있다. 항공우주용 복합체를 포함하는 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 중합체성 수지는 에폭시 수지를 포함한다. 항공우주용 복합체를 포함하는 본 발명의 다른 실시양태에서, 중합체성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄, 페놀수지, 폴리에스터, 비닐 에스터, 폴리다이사이클로펜타다이엔, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 에터 케톤, 시아네이트 에스터, 비스-말레이미드 및 열경화성 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다. 본 발명의 항공우주용 복합체를 사용할 수 있는 부품의 예는, 바닥 패널, 머리 위 선반(overhead bin), 갤리(galley), 의자 뒷부분(seat back) 및 충격을 받을 수 있는 다른 내부 컴파트먼트(compartment)뿐만 아니라, 외부 구성성분, 예컨대 헬리콥터 로터 블레이드를 포함할 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 항공용 복합체에 관한 것이다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공용 복합체는 항공용 용도에 사용하기에 적절한 성질, 예컨대 높은 모듈러스, 높은 파단 변형 및/또는 낮은 밀도를 나타낸다. 본 발명의 몇몇 항공용 복합체의 높은 파단 변형은 높은 내충격성이 중요한 항공용 용도에 사용되기 특히 적절한 복합체를 만들 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공용 복합체는 E-유리 직물로부터 형성된 복합체와 비교할 때 향상된 충격 성능을 보여줄 수 있다. 본 발명의 항공용 복합체는 항공용 용도에 사용되는 다른 복합체보다 비용이 적게 들 수 있다. 본 발명의 항공용 복합체는 항공기 내부(특히 화물 보관 선반, 좌석 및 바닥을 포함함)에 사용되기 적절할 수 있다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 60 내지 68 중량%의 SiO2, 7 내지 12 중량%의 B2O3, 9 내지 15 중량%의 Al203, 8 내지 15 중량%의 MgO, 0 내지 4 중량%의 CaO, 0 내지 2 중량%의 Li20, 0 내지 1 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 1 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 55.3 내지 77 중량%의 SiO2, 4.5 내지 14.5 중량%의 B2O3, 4.5 내지 18.5 중량%의 Al203, 4 내지 12.5 중량%의 MgO, 0 내지 10.5 중량%의 CaO, 0 내지 4 중량%의 Li20, 0 내지 2 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 2 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 항공용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함할 수 있으며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 본 발명의 부분으로서 본원에 개시된 다른 유리 조성물 중의 하나로부터 형성된다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 로빙의 적어도 일 부분을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 항공용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 얀을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 항공용 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 직물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 항공용 복합체는 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 필 얀 및 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 워프 얀을 포함한다.
본 발명의 항공용 복합체는 원하는 성질 및 용도에 따라 다양한 중합체성 수지를 포함할 수 있다. 항공용 복합체를 포함하는 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 중합체성 수지는 페놀 수지를 포함한다. 항공용 복합체를 포함하는 본 발명의 다른 실시양태에서, 중합체성 수지는 에폭시, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄, 페놀수지, 폴리에스터, 비닐 에스터, 폴리다이사이클로펜타다이엔, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 에터 케톤, 시아네이트 에스터, 비스-말레이미드 및 열경화성 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다. 본 발명의 항공우주용 복합체를 사용할 수 있는 부품의 예는, 바닥 패널, 머리 위 선반, 갤리, 의자 뒷부분 및 충격을 받을 수 있는 다른 내부 컴파트먼트 뿐만 아니라, 외부 구성성분, 예컨대 헬리콥터 로터 블레이드를 포함할 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 풍력 용도에 사용될 수 있는 복합체에 관한 것이다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체는 풍력 용도에 사용하기 적절한 성질, 예컨대 높은 모듈러스/높은 파단 변형 및 낮은 밀도를 나타낸다. 본 발명의 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체는 풍력 용도에 사용되는 다른 복합체보다 비용이 적게 들 수 있다. 본 발명의 복합체는 윈드 터빈 날개, 특히 다른 긴 윈드 터빈 날개와 비교하여 더 가볍지만 강한 긴 윈드 터빈 날개에 사용하기 적절할 수 있다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체는 중합체성 수지 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 60 내지 68 중량%의 SiO2, 7 내지 12 중량%의 B2O3, 9 내지 15 중량%의 Al203, 8 내지 15 중량%의 MgO, 0 내지 4 중량%의 CaO, 0 내지 2 중량%의 Li20, 0 내지 1 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 1 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체는 중합체성 수지 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 55.3 내지 77 중량%의 SiO2, 4.5 내지 14.5 중량%의 B2O3, 4.5 내지 18.5 중량%의 Al203, 4 내지 12.5 중량%의 MgO, 0 내지 10.5 중량%의 CaO, 0 내지 4 중량%의 Li20, 0 내지 2 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 2 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 항공용 복합체는 중합체성 수지 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함할 수 있으며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 본 발명의 부분으로서 본원에 개시된 다른 유리 조성물 중의 하나로부터 형성된다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 로빙의 적어도 일 부분을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 얀을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 직물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체는 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 필 얀 및 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 워프 얀을 포함한다.
본 발명의 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체는 원하는 성질 및 용도에 따라 다양한 중합체성 수지를 포함할 수 있다. 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체를 포함하는 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 중합체성 수지는 에폭시 수지를 포함한다. 풍력 용도에 사용하기에 적절한 복합체를 포함하는 본 발명의 다른 실시양태에서, 중합체성 수지는 폴리에스터 수지, 비닐 에스터, 열경화성 폴리우레탄 또는 폴리다이사이클로펜타다이엔 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 라미네이트에 관한 것이다. 본 발명의 라미네이트는 라미네이트를 형성하기 위해 결합된 복수의 시트-유사 층을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 라미네이트는 중합체성 수지 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하는 복합체를 포함하는 하나 이상의 층을 포함하며, 이때 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 60 내지 68 중량%의 SiO2, 7 내지 12 중량%의 B2O3, 9 내지 15 중량%의 Al203, 8 내지 15 중량%의 MgO, 0 내지 4 중량%의 CaO, 0 내지 2 중량%의 Li20, 0 내지 1 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 1 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 라미네이트는 중합체성 수지 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하는 복합체를 포함하는 하나 이상의 층을 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 55.3 내지 77 중량%의 SiO2, 4.5 내지 14.5 중량%의 B2O3, 4.5 내지 18.5 중량%의 Al203, 4 내지 12.5 중량%의 MgO, 0 내지 10.5 중량%의 CaO, 0 내지 4 중량%의 Li20, 0 내지 2 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 2 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 라미네이트는 중합체성 수지 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하는 복합체를 포함하는 하나 이상의 층을 포함할 수 있으며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 본 발명의 부분으로서 본원에 개시된 다른 유리 조성물 중의 하나로부터 형성된다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 라미네이트는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 복합체를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 라미네이트는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 로빙의 적어도 일 부분을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 라미네이트는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 얀을 포함하는 복합체를 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 라미네이트는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 직물을 포함하는 복합체를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 라미네이트는 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 필 얀 및 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 워프 얀을 포함한다.
본 발명의 라미네이트는 원하는 성질 및 용도에 따라 다양한 중합체성 수지를 포함할 수 있다. 라미네이트를 포함하는 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 중합체성 수지는 에폭시 수지를 포함한다. 복합체를 포함하는 본 발명의 다른 실시양태에서, 중합체성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄, 페놀수지, 폴리에스터, 비닐 에스터, 폴리다이사이클로펜타다이엔, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 에터 케톤, 시아네이트 에스터, 비스-말레이미드 및 열경화성 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 프리프레그에 관한 것이다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 프리프레그는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지와 접촉된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 60 내지 68 중량%의 SiO2, 7 내지 12 중량%의 B2O3, 9 내지 15 중량%의 Al203, 8 내지 15 중량%의 MgO, 0 내지 4 중량%의 CaO, 0 내지 2 중량%의 Li20, 0 내지 1 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 1 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 프리프레그는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지와 접촉된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 55.3 내지 77 중량%의 SiO2, 4.5 내지 14.5 중량%의 B2O3, 4.5 내지 18.5 중량%의 Al203, 4 내지 12.5 중량%의 MgO, 0 내지 10.5 중량%의 CaO, 0 내지 4 중량%의 Li20, 0 내지 2 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 2 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 프리프레그는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지와 접촉된 복수의 유리 섬유를 포함할 수 있으며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 본 발명의 부분으로서 본원에 개시된 다른 유리 조성물 중의 하나로부터 형성된다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 프리프레그는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지와 접촉된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 프리프레그는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 로빙의 적어도 일 부분을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 프리프레그는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지와 접촉된, 본원에 개시된 하나 이상의 얀을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 프리프레그는 중합체성 수지, 및 중합체성 수지와 접촉된, 본원에 개시된 하나 이상의 직물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 프리프레그는 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 필 얀 및 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 워프 얀을 포함한다.
본 발명의 프리프레그는 원하는 성질 및 용도에 따라 다양한 중합체성 수지를 포함할 수 있다. 프리프레그를 포함하는 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 중합체성 수지는 에폭시 수지를 포함한다. 프리프레그를 포함하는 본 발명의 다른 실시양태에서, 중합체성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄, 페놀수지, 폴리에스터, 비닐 에스터, 폴리다이사이클로펜타다이엔, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 에터 케톤, 시아네이트 에스터, 비스-말레이미드 및 열경화성 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서, 프리프레그는 다른 제품에 함유될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 프리프레그는 섬유-금속 라미네이트 내에 함유될 수 있다. 섬유-금속 라미네이트에 본 발명의 프리프레그를 함유시키는 것은, 몇몇 실시양태에서, 프리프레그가 사용될 수 있는 금속 시트(예컨대 알루미늄 합금 시트)에 비해 훌륭한 균열 정지 성질 및 비중을 가질 수 있기 때문에 유리할 수 있다. 여러 섬유-금속 라미네이트, 예컨대 GLARE 및 ARALL이 잘 알려져 있으며, 본 발명의 프리프레그는 그들 구조에 쉽게 함유될 수 있다. 섬유-금속 라미네이트는, 예컨대 GLARE("유리 라미네이트 알루미늄 강화 에폭시") 및 ARALL(아라미드 섬유-기초 섬유-금속 라미네이트)는 항공우주용 용도를 위한 저중량 동체 물질로서, 주로 GLARE는 일반적으로 동체 물질로, ARALL은 일반적으로 날개 용도로 개발되었다. GALRE 섬유-금속 라미네이트는 통상적으로 전-처리된 알루미늄 포일(즉, 복합체 층에 대한 접착력의 증가를 위한 독점적 공정을 사용하여 식각된, 0.2 내지 0.4mm 두께의 2024 T3 포일)과 섬유 유리/에폭시 프리프레그(단일방향성 또는 이축성) 층을 교대로 구성하여 제조된다.
이들 라미네이트된 구조는 응력 증가부(예컨대, 구멍, 리벳(rivet), 모서리)의 존재하에 그의 탁월한 피로 성능, 감소된 부식 속도 및 느린 균열 전파 성질 때문에, 항공기 구조물에 폭넓게 적용될 수 있다. 이런 라미네이트는 통상적으로 오토클레이브(autoclave) 또는 열 및 압력 하의 프레스에서 성형된다. GLARE 섬유-금속 라미네이트의 예는 알루미늄 3 층 및 이축성 복합체 2 층을 함유할 수 있으며, 때때로 GLARE 3/2 라미네이트로 지칭된다. 알루미늄 네 층 및 복합체 세 층, 또는 알루미늄 다섯 층 및 복합체 네 층을 포함하는 실시양태들도 또한 존재 할 수 있다.
본 발명의 프리프레그는 이런 제품에 사용되는 최근의 섬유 유리 프리프레그를 위한 대체물로서, 그러한 GLARE 및 ARALL 섬유-금속 라미네이트(또는 다른 섬유-금속 라미네이트)내로 대체될 수 있다. 따라서, 섬유-금속 라미네이트는 본 발명의 몇몇 실시양태에 따른 프리프레그, 프리프레그의 한 면에 접착 고정된 제 1 금속 시트 및 프리프레그의 제 2 면에 접착 고정된 제 2 금속 시트를 포함한다(이때, 프리프레그는 두 금속 시트 사이에 위치한다). 몇몇 실시양태에서, 다중 프리프레그 층이, 예를 들어 3/2 배열(금속/프리프레그/금속/프리프레그/금속 배열로 세 금속 시트 사이의 두 프리프레그 층), 4/3 배열(금속/프리프레그/금속/프리프레그/금속/프리프레그/금속 배열로 네 금속 시트 사이의 세 프리프레그 층), 5/4 배열(금속/프리프레그/금속/프리프레그/금속/프리프레그/금속/프리프레그/금속 배열로 다섯 금속 시트 사이의 네 프리프레그 층) 또는 다른 배열로 혼입될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 금속 시트는 알루미늄 또는 통상적으로 섬유-금속 라미네이트에서 사용되는 다른 금속을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 프리프레그에 사용되는 중합체성 수지는 에폭시를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 프리프레그는 당해 분야에서 숙련된 자에게 알려진, 제어된 접착선 두께를 위해 필름 접착제를 사용하여 필름 금속 시트에 접착 고정된다. 몇몇 실시양태에서는, 프리프레그에 사용된 중합체성 수지(예컨대 에폭시)가 프리프레그를 금속 시트에 부착시킬 수 있으므로 별도의 접착제가 필요하지 않다.
본 발명의 몇몇 실시양태는 레이돔에 관한 것이다. 레이돔은 통상적으로, 레이더로의 또는 레이더로부터의 신호 반사를 최소화하기 위해 낮은 유전상수를 제공하는 물질을 사용하여 만들어진 레이더 밀폐부 또는 구조적 쉘이다. 고비용 섬유, 예컨대 석영 및 아라미드는 고강도 섬유 유리와 마찬가지로, 다양한 수지 시스템와 함께 레이돔의 제조에 성공적으로 사용되었다. 레이더 투명 요건이외에도, 레이돔을 위한 물질은 바람직하게 높은 강성도(stiffness)/강도뿐 아니라, 환경적 부하(바람, 눈, 비, 해일, 변온 및 UV 열화)를 견디는 훌륭한 내구성을 제공한다. 분 발명의 몇몇 실시양태에 따른 유리 섬유는, 레이돔 용도에 사용하기 적절한 유리 섬유를 만드는, 1 MHz에서 5.3의 유전상수를 가질 수 있으며, 이는 석영(약 3.5)보다 높긴 하지만, E-유리(1 MHz에서 6.3 내지 6.6)보다는 낮으며 S-2 유리(1 MHz에서 5 내지 5.4)와 비견할 만하다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 레이돔은 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 60 내지 68 중량%의 SiO2, 7 내지 12 중량%의 B2O3, 9 내지 15 중량%의 Al203, 8 내지 15 중량%의 MgO, 0 내지 4 중량%의 CaO, 0 내지 2 중량%의 Li20, 0 내지 1 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 1 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 레이돔은 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함하며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 55.3 내지 77 중량%의 SiO2, 4.5 내지 14.5 중량%의 B2O3, 4.5 내지 18.5 중량%의 Al203, 4 내지 12.5 중량%의 MgO, 0 내지 10.5 중량%의 CaO, 0 내지 4 중량%의 Li20, 0 내지 2 중량%의 Na20, 0 내지 1 중량%의 K20, 0 내지 1 중량%의 Fe203, 0 내지 2 중량%의 F2, 0 내지 2 중량%의 Ti02 및 총 0 내지 5 중량%의 다른 구성성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 레이돔은 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된 복수의 유리 섬유를 포함할 수 있으며, 복수의 유리 섬유 중 하나 이상은 본 발명의 부분으로서 본원에 개시된 다른 유리 조성물 중의 하나로부터 형성된다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 레이돔은, 중합체성 수지 및 중합체성 수지 내에 배열된 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 레이더 밀폐부 또는 구조적 쉘을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 레이돔은 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 로빙의 적어도 일 부분을 포함한다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 레이돔은 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 얀을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 레이돔은 중합체성 수지, 및 중합체성 수지 내에 배열된, 본원에 개시된 하나 이상의 직물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명의 레이돔은 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 필 얀 및 본원에 개시된 하나 이상의 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 워프 얀을 포함한다.
본 발명의 레이돔은 원하는 성질 및 용도에 따라 다양한 중합체성 수지를 포함할 수 있다. 레이돔과 관련된 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 중합체성 수지는 에폭시, 페놀수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄, 페놀수지, 폴리에스터, 비닐 에스터, 폴리다이사이클로펜타다이엔, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 에터 케톤, 시아네이트 에스터, 비스-말레이미드 및 열경화성 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다.
본 발명에서 유용한 유리 섬유는 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 방법, 예컨대 본원의 상기에 설명된 방법에 의해 만들어질 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 방법을 사용하여 유리 섬유에 제1 사이징 조성물이 적용될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 사이징 조성물은 유리 섬유를 형성한 후, 즉시 적용될 수 있다. 사이징 조성물은 강화 용도를 위한 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 사이징 조성물을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 사이징 조성물은 스타치-오일 사이징 조성물은 포함하지 않는다. 스타치-오일 사이징 조성물을 포함하지 않는 사이징 조성물을 포함하는 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 사이징처리된 유리 섬유 또는 유리 섬유 스트랜드는 위빙 용도에 섬유 또는 스트랜드를 사용하기에 앞서 슬래싱 조성물로 더 처리할 필요가 없다. 스타치-오일 사이징 조성물을 포함하지 않는 사이징 조성물을 포함하는 다른 실시양태에서, 사이징처리된 유리 섬유 또는 유리 섬유 스트랜드는 위빙 용도에 섬유 또는 스트랜드를 사용하기에 앞서 임의적으로 슬래싱 조성물로 더 처리될 수도 있다. 1차 사이징 조성물을 포함하는 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 사이징 조성물은 스타치-오일 사이징 조성물을 포함할 수 있다. 스타치-오일 사이징 조성물을 포함하는 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 스타치-오일 사이징 조성물은 후에 하나 이상의 사이징처리된 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드로부터 형성된 직물로부터 제거될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 스타치-오일 사이징 조성물은 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 방법, 예컨대 열 세정(이로 제한되는 것은 아님)을 사용하여 직물로부터 제거될 수 있다. 스타치-오일 사이징 조성물이 제거된 직물을 포함하는 본 발명의 실시양태에서, 본 발명의 직물은 마무리 코팅으로 더 처리될 수 있다.
본 발명의 섬유 유리 스트랜드는 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 방법으로 제조될 수 있다. 본 발명의 유리 섬유 직물은 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 방법, 예컨대 웨프트 얀(또한 "필 얀"을 의미함)을 복수의 워프 얀 내로 교차위빙(interweaving)하는 방법(하지만 이로 제한되지는 않음)으로 일반적으로 만들어질 수 있다. 이런 교차위빙은 워프 얀을 직조기에 보통 평행한 평면 배열로 위치시킨 후에, 소정의 반복적인 패턴으로 웨프트 얀을 워프 얀의 위 및 아래로 통과시켜 웨프트 얀을 워프 얀에 위빙함으로써 달성할 수 있다. 사용되는 패턴은 원하는 직물 스타일에 따른다.
워프 얀은 일반적으로 당해 분야에서 숙련자에게 알려진 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 워프 얀은 부싱(bushing) 또는 스피너(spinner)로부터의 복수의 용융 유리 스트림을 감쇠하여 형성된다. 그 후에, 개개의 유리 섬유에 적용되고 사이징 조성물이 섬유를 함께 모아 스트랜드(strand)를 형성할 수 있다. 스트랜드는 그 뒤에 트위스트 프레임을 통해 스트랜드를 보빈(bobbin)으로 전달하여 얀으로 가공될 수 있다. 이 전달 동안, 스트랜드에는, 섬유 묶음을 유지할 수 있도록 트위스트가 주어질 수 있다. 그 후, 이 트위스트된 스트랜드는 보빈에 권취되고 이 보빈은 위빙 공정에 사용된다.
직조기에 워프 얀을 위치시키는 것은 통상적으로 당해 분야에서 숙련자에게 알려진 기술을 사용하여 달성될 수 있다. 직조기에 워프 얀을 위치시키는 것은 직조기 빔(beam)에 의해 수행된다. 직조기 빔은 원통형 중심에 대해 본질적으로 평행한 배열(또한 "워프 시트"를 의미함)로 감긴 특정한 수의 워프 얀(또한 "엔드(edns)"를 의미함)을 포함한다. 직조기 빔 준비는 단일 묶음 또는 직조기 빔 내에, 다수의 얀 묶음의 결합을 포함할 수 있으며, 각각의 묶음은 직조기 빔에 필요한 엔드 수의 부분을 포함한다. 비록 본원에 제한되지는 않지만, 예를 들어 DE75 얀 재료를 활용하는 너비 50 인치(127cm) 7781 스타일 직물은 통상적으로 2868 엔드가 필요하다. 하지만, 직조기 빔을 형성하는 종래의 장치는 이들 엔드 모두가 한 번의 조작으로 보빈에서 단일 빔으로 전달되도록 하지 않는다. 그러므로, 필요한 엔드 수의 일부를 포함하는 다수의 빔(통상적으로 "섹션 빔"을 의미함)이 제조될 수 있고, 그 후에 결합되어 직조기 빔을 형성한다. 직조기 빔과 비슷한 방법으로, 섹션 빔은 복수의 본질적으로 평행인 워프 얀이 주변에 감긴 원통형 중심을 포함한다. 섹션 빔이 마지막 직조기 빔을 형성하도록 필요한 워프 얀의 임의의 수를 포함할 수 있다는 것은 당업자에게 알려져 있지만, 일반적으로 섹션 빔에 포함된 엔드 수는 정경 크릴의 용량에 따라 제한된다. 7781 스타일 직물의 경우, 각 DE75의 717개 엔드로된 네 개 섹션 빔이 통상적으로 제공되고 결합되어 상기에 설명한 바와 같이 워프 시트에 필요한 2868 엔드를 제공한다.
본 발명의 복합체는 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 방법, 예컨대 진공 보조 수지 주입 몰딩, 압출 혼련, 압축 몰딩, 수지 전달 몰딩, 필라멘트 와인딩(winding), 프리프레그/오토클레이브 경화 및 풀트루젼 (pultrusion)에 의해 제조될 수 있으나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 복합체는 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 바와 같은 몰딩 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 특히, 직조된 섬유 유리 직물이 혼입된 본 발명의 복합체의 실시양태는 이런 복합체의 제조를 위해 당해 분야에서 숙련자에게 알려진 기술을 사용하여 제조될 수 있다.
예로, 본 발명의 몇몇 복합체는 당해 분야에서 숙련자에게 알려지고 하기에 간단히 설명된 기술인 진공 보조 압축 몰딩을 사용하여 만들어질 수 있다. 진공 보조 압축 몰딩에 관해 당해 분야에서 숙련자에게 알려졌듯이, 미리-함침된 유리 직물의 스택(stack)이 프레스 가압판 안에 위치한다. 본 발명의 몇몇 실시양태에서, 다량의 미리-함침된 유리 직물의 스택은, 원하는 크기와 모양으로 잘려진, 본원에 설명된 하나 이상의 본 발명의 직물을 포함할 수 있다. 해당하는 수의 층을 위한 스태킹(stacking) 조작의 완료시, 프레스를 닫고 가압판을 진공 펌프에 연결하여 원하는 압력을 얻을 때까지 상부 가압판을 직물의 스택에 대해 가압한다. 진공은 스택 내에 갇힌 공기의 배출을 보조하고 성형된 라미네이트내의 감소된 기포 함량을 제공한다. 가압판을 진공 펌프에 연결한 후, 수지(예컨대 열경화성 수지)의 전달 속도를 가속화하기 위해, 가압판의 온도를 사용된 수지에 대해 특이적인 미리 결정한 온도로 증가시키고, 라미네이트가 완전 경화에 이를 때까지 그 온도 및 압력을 유지시킨다. 이 시점에서, 열을 제거하고 가압판을 상온에 도달할 때까지 물순환에 의해 냉각시킨다. 그 후에 가압판을 열고, 성형된 라미네이트를 프레스로부터 제거할 수 있다.
다른 예로, 본 발명의 몇몇 복합체는, 이하에서 추가로 설명하는 바와 같이, 진공 보조 수지 주입 기술을 사용하여 만들어질 수 있다. 본 발명의 유리 섬유 직물의 스택을 원하는 크기로 전달하여 실리콘 이형제-처리된 유리 테이블 상에 위치시킨다. 이어서, 스택을 필 플라이(peel ply)로 덮고, 유량 증가 매체를 장착하고, 나일론 배깅(bagging) 필름을 사용하여 진공 포장한다. 다음에, 소위 "레이 업(lay up)"을 약 27 인치 Hg의 진공 압력으로 처리할 수 있다. 별도로, 섬유 유리 직물로 강화될 중합체성 수지를 그 특정 수지에 관한 당해 분야에서 숙련자에게 알려진 기술을 사용하여 제조할 수 있다. 몇몇 중합체성 수지의 경우, 예를 들어, 적절한 수지(예컨대 아민-경화성 에폭시 수지)는 수지 제조업자에게 추천되거나 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 비율로, 적절한 경화 물질(예컨대 아민-경화성 에폭시 수지를 위한 아민)과 혼합될 수 있다. 합쳐진 수지는 이어서 진공 챔버에서 30분간 탈기된 후 실질적으로 완전히 직물 스택의 함침이 달성될 때까지 직물 프리폼(preform)을 통해 주입될 수 있다. 이 시점에서, 테이블은 가열된 블랭킷(blanket)(약 45 내지 50℃의 온도)으로 24시간 동안 덮일 수 있다. 생성된 경질 복합체는 이어서 탈형(de-mold)되어 약 350℃에서 4 시간 동안 프로그램 조작 가능한 대류식 오븐(convection oven)에서 후-경화될 수 있다. 하지만, 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 것과 같이, 다양한 변수, 예컨대 탈기 시간, 가열 시간 및 후-경화 조건은 사용되는 특정 수지 시스템에 따라 다양할 수 있으며, 당해 분야의 보통의 숙련자는 특정 수지 시스템을 기초로 하여 이런 변수를 어떻게 선택할지 이해할 것이다.
본 발명의 라미네이트는 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 방법, 예컨대 주입에 의해 제조될 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 프리프레그는 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 방법, 예컨대 섬유 유리 스트랜드, 로빙, 또는 직물 수지 욕(bath)으로의 통과; 용매-계 수지의 사용; 또는 수지 필름의 사용에 의해 제조될 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 섬유-금속 라미네이트는, 본 발명의 프리프레그를 사용하여 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 레이돔은 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 방법에 의해 제조될 수 있다.
상기에 기재하였듯이, 본 발명의 몇몇 실시양태는 복수의 유리 섬유를 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용하기 적절한 유리 섬유는 원하는 용도에 따라 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 직경을 가질 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유는 약 5 내지 약 13㎛의 직경을 갖는다. 본 발명의 다른 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유는 약 5 내지 약 7㎛의 직경을 갖는다.
추가로, 본 발명에서 사용하기 적절한 유리 섬유 및 유리 섬유 스트랜드는 또한 본 발명의 실시양태를 나타내는 다양한 유리 조성물을 포함할 수 있다. 이런 유리 섬유 및 섬유 유리 스트랜드의 몇몇 실시양태는 상기에 설명하였고 다른 것들은 하기에 설명한다. 상기에 기재하였듯이, 본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 한 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 12 중량%;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
Li20 0 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 12 중량%;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
Li20 >0 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%,
이때 Li2O 함량은 Na2O 함량 또는 K2O 함량보다 많다. 다른 실시양태에서, CaO 함량은 0 내지 3 중량%이다. 또 다른 실시양태에서, CaO 함량은 0 내지 2 중량%이다. 몇몇 실시양태에서, CaO 함량은 0 내지 1 중량%이다. 본 발명의 몇몇 실시양태에서, MgO 함량은 8 내지 13 중량%이다. 다른 실시양태에서 MgO 함량은 9 내지 12 중량%이다. 몇몇 실시양태에서, TiO2 함량은 0 내지 1 중량%이다. 몇몇 실시양태에서, B2O3 함량은 10 중량% 이상이다. 본 발명의 몇몇 실시양태에서, Al2O3 함량은 9 내지 14 중량%이다. 다른 실시양태에서, Al2O3 함량은 10 내지 13 중량%이다. 몇몇 실시양태에서, (Li2O + Na2O + K2O) 함량은 2 중량% 미만이다. 몇몇 실시양태에서, 조성물은 0 내지 1 중량%의 BaO 및 0 내지 2 중량%의 ZnO를 포함한다. 다른 실시양태에서, 조성물은 본질적으로 BaO 및 ZnO를 포함하지 않는다. 몇몇 실시양태에서, 다른 구성성분이 만약 존재한다면, 총 0 내지 2 중량%의 양으로 존재한다. 다른 실시양태에서, 다른 구성성분이 만약 존재한다면, 총 0 내지 1 중량%의 양으로 존재한다. 몇몇 실시양태에서, Li2O 함량은 0.4 내지 2.0 중량%이다. 0.4 내지 2.0 중량%의 Li2O 함량을 포함하는 다른 실시양태에서, Li2O 함량은 (Na2O + K2O) 함량보다 많다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 13 중량%;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
Li20 0 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%; 및
Ti02 0 내지 2 중량%.
몇몇 실시양태에서, 유리 조성물은 상대적으로 낮은 함량의 CaO(예를 들어 약 0 내지 4 중량% 정도)을 특징으로 한다. 다른 실시양태에서, CaO 함량은 약 0 내지 3 중량% 정도일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, MgO 함량은 CaO 함량의 두 배이다(중량% 기준). 본 발명의 몇몇 실시양태는 약 6.0 중량% 초과의 MgO 함량을 가질 수 있으며, 다른 실시양태에서 MgO 함량은 약 7.0 중량% 초과일 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 몇몇 유리 조성물은 1.0 중량% 미만의 BaO의 존재를 특징으로 할 수 있다. 단지 미량 불순물 양의 BaO가 존재하는 실시양태에서, BaO 함량은 0.05 중량% 이하임을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 12 중량%;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
Li20 >0 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%,
이때 Li2O 함량은 Na2O 함량 또는 K2O 함량보다 많으며, 상기 구성성분들은 1MHz 진동수에서 6.7 미만의 유전상수(Dk)를 갖는 유리를 제공하도록 선택된다. 다른 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1MHz 진동수에서 6 미만의 유전상수(Dk)를 갖는 유리를 제공하도록 선택된다. 또 다른 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1MHz 진동수에서 5.8 미만의 유전상수(Dk)를 갖는 유리를 제공하도록 선택된다. 몇몇 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1MHz 진동수에서 5.6 미만의 유전상수(Dk)를 갖는 유리를 제공하도록 선택된다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 조성물의 구성성분은 원하는 형성 온도(점도가 100 포아즈일 때의 온도로 정의됨) 및/또는 원하는 액상 온도를 기초로 선택될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 본 발명에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 12 중량%;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
Li20 >0 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%,
이때 Li2O 함량은 Na2O 함량 또는 K2O 함량보다 많으며, 상기 구성성분들은 1000 포아즈 점도에서 1370℃ 이하의 형성온도(TF)를 제공하도록 선택된다. 다른 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1000 포아즈 점도에서 1320℃ 이하의 형성온도(TF)를 제공하도록 선택된다. 또 다른 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1000 포아즈 점도에서 1300℃ 이하의 형성온도(TF)를 제공하도록 선택된다. 몇몇 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1000 포아즈 점도에서 1290℃ 이하의 형성온도(TF)를 제공하도록 선택된다. 몇몇 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1000 포아즈 점도에서 1370℃ 이하의 형성온도(TF) 및 이 형성온도보다 55℃이상 낮은 액상온도(TL)를 제공하도록 선택된다. 다른 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1000 포아즈 점도에서 1320℃ 이하의 형성온도(TF) 및 이 형성온도보다 55℃이상 낮은 액상온도(TL)를 제공하도록 선택된다. 또 다른 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1000 포아즈 점도에서 1300℃ 이하의 형성온도(TF) 및 이 형성온도보다 55℃이상 낮은 액상온도(TL)를 제공하도록 선택된다. 몇몇 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1000 포아즈 점도에서 1290℃ 이하의 형성온도(TF) 및 이 형성온도보다 55℃이상 낮은 액상온도(TL)를 제공하도록 선택된다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
B2O3 12 중량% 미만;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
SiO2 60 내지 68 중량%;
Li20 >0 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%; 및
Ti02 0 내지 2 중량%,
이때 유리는 6.7 미만의 유전상수(Dk) 및 1000 포아즈 점도에서 1370℃ 이하의 형성온도(TF)를 나타내며, Li2O 함량은 Na2O 함량 또는 K2O 함량보다 많다. 몇몇 실시양태에서, CaO 함량은 0 내지 1 중량%이다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 12 중량%;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 3 중량%;
Li20 0.4 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%; 및
Ti02 0 내지 2 중량%,
이때 유리는 5.9 미만의 유전상수(Dk) 및 1000 포아즈 점도에서 1300℃ 이하의 형성온도(TF)를 나타내며, Li2O 함량은 Na2O 함량 또는 K2O 함량보다 많다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분으로 본질적으로 이루어진 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 11 중량%;
Al203 9 내지 13 중량%;
MgO 8 내지 13 중량%;
CaO 0 내지 3 중량%;
Li20 0.4 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
(Li2O + Na2O + K2O) 0 내지 2 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%; 및
Ti02 0 내지 2 중량%,
이때 Li2O 함량은 Na2O 함량 또는 K2O 함량보다 많다. 몇몇 실시양태에서, CaO 함량은 0 내지 1 중량%이다. 0 내지 1 중량%의 CaO 함량을 포함하는 몇몇 실시양태에서, B2O3 함량은 10 중량% 이하이다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 10 중량%;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
Li20 >0 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%,
이때 Li2O 함량은 Na2O 함량 또는 K2O 함량보다 많다. 몇몇 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1MHz 진동수에서 6.7 미만의 유전상수(Dk)를 갖는 유리를 제공하도록 선택된다. 다른 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1MHz 진동수에서 6 미만의 유전상수(Dk)를 갖는 유리를 제공하도록 선택된다. 또 다른 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1MHz 진동수에서 5.8 미만의 유전상수(Dk)를 갖는 유리를 제공하도록 선택된다. 몇몇 실시양태에서, 상기 구성성분들은 1MHz 진동수에서 5.6 미만의 유전상수(Dk)를 갖는 유리를 제공하도록 선택된다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 53.5 내지 77 중량%;
B2O3 4.5 내지 14.5 중량%;
Al203 4.5 내지 18.5 중량%;
MgO 4 내지 12.5 중량%;
CaO 0 내지 10.5 중량%;
Li20 0 내지 4 중량%;
Na20 0 내지 2 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 2 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 77 중량%;
B2O3 4.5 내지 14.5 중량%;
Al203 4.5 내지 18.5 중량%;
MgO 8 내지 12.5 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
Li20 0 내지 3 중량%;
Na20 0 내지 2 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 2 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 중량% 이상;
B2O3 5 내지 11 중량%;
Al203 5 내지 18 중량%;
MgO 5 내지 12 중량%;
CaO 0 내지 10 중량%;
Li20 0 내지 3 중량%;
Na20 0 내지 2 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 2 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 5 내지 10 중량%;
Al203 10 내지 18 중량%;
MgO 8 내지 12 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%;
Li20 0 내지 3 중량%;
Na20 0 내지 2 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 2 중량%;
Ti02 0 내지 2 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 62 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 9 중량%;
Al203 11 내지 18 중량%;
MgO 8 내지 11 중량%;
CaO 1 내지 2 중량%;
Li20 1 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 0.5 중량%;
K20 0 내지 0.5 중량%;
Fe203 0 내지 0.5 중량%;
F2 0.5 내지 1 중량%;
Ti02 0 내지 1 중량%; 및
다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 62 내지 68 중량%;
B2O3 9 중량% 미만;
Al203 10 내지 18 중량%;
MgO 8 내지 12 중량%; 및
CaO 0 내지 4 중량%,
이때 유리는 6.7 미만의 유전상수(Dk) 및 1000 포아즈 점도에서 1370℃ 이하의 형성온도(TF)를 나타낸다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
B2O3 14 중량% 미만;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 0 내지 4 중량%; 및
SiO2 60 내지 68 중량%,
이때 유리는 6.7 미만의 유전상수(Dk) 및 1000 포아즈 점도에서 1370℃ 이하의 형성온도(TF)를 나타낸다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
B2O3 9 중량% 미만;
Al203 11 내지 18 중량%;
MgO 8 내지 11 중량%;
CaO 0 내지 2 중량%; 및
SiO2 62 내지 68 중량%,
이때 유리는 6.7 미만의 유전상수(Dk) 및 1000 포아즈 점도에서 1370℃ 이하의 형성온도(TF)를 나타낸다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 13 중량%;
Al203 9 내지 15 중량%;
MgO 8 내지 15 중량%;
CaO 1 내지 3 중량%;
Li20 0.4 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%; 및
Ti02 0 내지 2 중량%,
이때 유리는 5.9 미만의 유전상수(Dk) 및 1000 포아즈 점도에서 1300℃ 이하의 형성온도(TF)를 나타낸다.
본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 다른 예는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함한다:
SiO2 60 내지 68 중량%;
B2O3 7 내지 11 중량%;
Al203 9 내지 13 중량%;
MgO 8 내지 13 중량%;
CaO 0 내지 3 중량%;
Li20 0.4 내지 2 중량%;
Na20 0 내지 1 중량%;
K20 0 내지 1 중량%;
(Li2O + Na2O + K2O) 0 내지 2 중량%;
Fe203 0 내지 1 중량%;
F2 0 내지 1 중량%; 및
Ti02 0 내지 2 중량%.
상기에 설명된 본 발명의 특징에 추가로 또는 그 대신에, 본 발명의 유리 조성물의 몇몇 실시양태는 표준 전자용 E-유리보다 낮은 손실계수(Df)를 갖는 유리를 제공하는데 활용될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, Df는 1 GHz에서 0.0150 이하일 수 있으며, 다른 실시양태에서는 1 GHz에서 0.0100 이하일 수 있다.
유리 조성물의 몇몇 실시양태에서, Df는 1 GHz에서 0.007 이하이고, 다른 실시양태에서는 1 GHz에서 0.003 이하이며, 또 다른 실시양태에서는 1 GHz에서 0.002 이하이다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드에 사용될 수 있는 유리 조성물은 상대적으로 낮은 CaO 함량(예를 들어 약 0 내지 4 중량 % 정도)을 특징으로 한다. 다른 실시양태에서, CaO 함량은 약 0 내지 3 중량% 정도일 수 있다. 다른 실시양태에서, CaO 함량은 약 0 내지 2 중량% 정도일 수 있다. 일반적으로, CaO 함량의 최소화는 전기적 성질을 개선시키고, 몇몇 실시양태에서 CaO 함량은 임의적인 구성성분으로 고려될 수 있을 정도로 낮은 수준까지 감소된다. 몇몇 다른 실시양태에서, CaO 함량은 약 0 내지 2 중량% 정도일 수 있다.
한편, MgO 함량은 이런 종류의 유리에서 상대적으로 높으며, 몇몇 실시양태에서, MgO 함량은 CaO 함량의 두 배이다(중량% 기준). 본 발명의 몇몇 실시양태는 약 5.0 중량% 초과의 MgO 함량을 가질 수 있으며, 다른 실시양태에서, MgO 함량은 약 8.0 중량% 초과일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 조성물은 MgO 함량이 예를 들어 약 8 내지 13 중량% 정도임을 특징으로 한다. 다른 실시양태에서, MgO 함량은 약 9 내지 12 중량% 정도일 수 있다. 몇몇 다른 실시양태에서, MgO 함량은 약 8 내지 12 중량% 정도일 수 있다. 몇몇 또 다른 실시양태에서, MgO 함량은 약 8 내지 10 중량% 정도일 수 있다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드에서 사용될 수 있는 조성물은 (MgO + CaO) 함량이 예를 들어 16 중량% 미만임을 특징으로 한다. 다른 실시양태에서, (MgO + CaO) 함량은 13 중량% 미만이다. 다른 몇몇 실시양태에서, (MgO + CaO) 함량은 7 내지 16 중량%이다. 또 다른 몇몇 실시양태에서, (MgO + CaO) 함량은 10 내지 13 중량%이다.
다른 몇몇 실시양태에서, 상기 조성물은 (MgO + CaO)/(Li2O + Na2O + K2O) 함량의 비율이 약 9.0 정도임을 특징으로 할 수 있다. 특정 실시양태에서, Li2O/(MgO + CaO) 함량의 비율은 약 0 내지 2.0 정도일 수 있다. 또 다른 몇몇 실시양태에서, Li2O/(MgO + CaO) 함량의 비율은 약 1 내지 2.0 정도일 수 있다. 특정 실시양태에서, Li2O/(MgO + CaO) 함량의 비율은 약 1.0 정도일 수 있다.
몇몇 다른 실시양태에서, (SiO2 + B2O3) 함량은 약 70 내지 76 중량% 정도일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, (SiO2 + B2O3) 함량은 약 70 중량% 정도일 수 있다. 다른 실시양태에서, (SiO2 + B2O3) 함량은 약 73 중량% 정도일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, B2O3의 중량%에 대한 Al2O3의 중량% 비율은 약 1 내지 3 정도이다. 몇몇 다른 실시양태에서, B2O3의 중량%에 대한 Al2O3의 중량% 비율은 약 1.5 내지 2.5 정도이다. 특정 실시양태에서, SiO2 함량은 약 65 내지 68 중량% 정도이다.
상기에 기재하였듯이, 종래 기술의 몇몇 저 Dk 조성물은 상당한 양의 BaO의 포함을 필요로 하는 단점을 가지며, 본 발명의 유리 조성물의 몇몇 실시양태에서는 BaO가 필요하지 않은 것에 주목할 수 있다. 비록 본 발명의 이로운 전기적 및 제조 성질은 BaO의 존재를 배제하지 않지만, BaO의 의도적인 혼입의 부재는 본 발명의 몇몇 실시양태의 부가적인 이점으로 고려될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 실시양태는 0.1 중량% 미만의 BaO의 존재를 특징으로 할 수 있다. 단지 미량의 불순물이 존재하는 이들 실시양태에서, BaO 함량은 0.05 중량% 이하임을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드에 사용될 수 있는 조성물은 저 Dk를 얻기 위해 고 B2O3에 의존하는 종래 기술의 접근법보다 적은 양으로 B2O3을 포함한다. 이 결과 상당한 비용이 절감된다. 몇몇 실시양태에서, B2O3 함량은 13 중량% 이하 또는 12 중량% 이하가 필요하다. 본 발명의 몇몇 실시양태는 또한 전자용 E-유리의 ASTM 정의, 즉 10 중량% 이하의 B2O3에 포함된다.
몇몇 실시양태에서, 상기 조성물은 B2O3 함량이 예를 들어 약 5 내지 11 중량% 정도임을 특징으로 한다. 몇몇 실시양태에서, B2O3 함량은 6 내지 11 중량%일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, B2O3 함량은 6 내지 9 중량%일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, B2O3 함량은 5 내지 10 중량%일 수 있다. 몇몇 다른 실시양태에서, B2O3 함량은 9 중량% 이하일 수 있다. 또 몇몇 다른 실시양태에서, B2O3 함량은 8 중량% 이하일 수 있다.
몇몇 실시양태에서, 본 발명의 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드에 사용될 수 있는 조성물은 Al2O3 함량이 예를 들어 약 5 내지 18 중량% 정도임을 특징으로 한다. 몇몇 실시양태에서, Al2O3 함량은 9 내지 18 중량%일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, Al2O3 함량은 약 10 내지 18 중량% 정도이다. 몇몇 다른 실시양태에서, Al2O3 함량은 약 10 내지 16 중량% 정도이다. 또 몇몇 다른 실시양태에서, Al2O3 함량은 약 10 내지 14 중량% 정도이다. 특정 실시양태에서, Al2O3 함량은 약 11 내지 14 중량% 정도이다.
몇몇 실시양태에서, Li2O는 임의적 구성성분이다. 몇몇 실시양태에서, 상기 조성물은 Li2O 함량이 예를 들어 약 0.4 내지 2.0 중량% 정도임을 특징으로 한다. 몇몇 실시양태에서, Li2O 함량은 (Na2O + K2O) 함량보다 많다. 몇몇 실시양태에서, (Li2O + Na2O + K2O) 함량은 2 중량% 이하이다. 몇몇 실시양태에서, (Li2O + Na2O + K2O) 함량은 약 1 내지 2 중량% 정도이다.
특정 실시양태에서 본 발명의 조성물은 TiO2 함량이 예를 들어 약 0 내지 1 중량% 정도임을 특징으로 한다.
상기에서 설명한 조성물의 몇몇 실시양태에서, 상기 구성성분들은 표준 E-유리보다 낮은 유전상수를 갖는 유리를 제공하도록 조절된다. 비교를 위한 표준 전자용 E-유리를 참고로 할 때, 이는 1 MHz 진동수에서 약 6.7 미만일 수 있다. 다른 실시양태에서, 유전상수(Dk)는 1 MHz 진동수에서 약 6 미만일 수 있다. 다른 실시양태에서, 유전상수(Dk)는 1 MHz 진동수에서 약 5.8 미만일 수 있다. 다른 실시양태에서는 유전상수(Dk)가 1 MHz 진동수에서 약 5.6 미만 또는 더 낮게 나타난다. 다른 실시양태에서, 유전상수(Dk)는 1 MHz 진동수에서 약 5.4 미만일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 유전상수(Dk)는 1 MHz 진동수에서 약 5.2 미만일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 유전상수(Dk)는 1 MHz 진동수에서 약 5.0 미만일 수 있다.
상기에서 설명한 조성물은 또한 유리 섬유의 실제 상업적 제조에서 도움이 되는 원하는 온도-점도 관계를 지닐 수 있다. 일반적으로, 종래 기술에서의 D-유리 타입의 조성물과 비교할 때 섬유 제조에 더 낮은 온도가 필요하다. 원하는 성질은 수많은 방식으로 나타낼 수 있으며, 본원에서 단독으로 또는 조합되어 설명한 조성물의 몇몇 실시양태에 의해 이룰 수 있다. 예를 들어, 상기에서 설명한 범위 내의 특정 유리 조성물은 1000 포아즈 점도에서 1370℃ 이하의 형성 온도(TF)가 나타나도록 제조될 수 있다. 몇몇 실시양태의 TF는 1320℃ 이하, 또는 1300℃ 이하, 또는 1290℃ 이하, 또는 1260℃ 이하, 또는 1250℃ 이하이다. 이들 조성물은 또한 형성 온도와 액상 온도(TL) 사이의 차이가 양(positive)인 유리들을 포함할 수 있으며, 몇몇 실시양태에서는, 형성 온도가 액상 온도보다 55℃ 이상 더 크며, 이는 이들 유리 조성물로부터 섬유를 상업적으로 제조하는데 유리하다.
일반적으로 유리 섬유 또는 섬유 유리 스트랜드의 형성에 사용되는 유리 조성물의 알칼리 옥사이드 함량의 최소화는 Dk의 저하를 도울 수 있다. Dk의 감소의 최적화에 바람직한 실시양태에서, 총 알칼리 옥사이드 함량은 유리 조성물의 2 중량% 이하일 수 있다. 이와 관련하여, 몇몇 실시양태에서는, Li2O에 비해 Na2O 및 K2O를 최소화하는 것이 더 효과적이라는 것이 발견되었다. 알칼리 옥사이드의 존재는 일반적으로 낮은 형성 온도를 야기한다. 그러므로, 상대적으로 낮은 형성 온도를 제공하는 것이 우선인 본 발명의 실시양태에서, Li2O는 많은 양, 예컨대 0.4 중량% 이상이 포함된다. 이 목적을 위해서, 몇몇 실시양태에서 Li2O 함량은 Na2O 또는 K2O 함량보다 많고, 다른 실시양태에서 Li2O 함량은 Na2O과 K2O를 합한 함량보다 많으며, 몇몇 실시양태에서 두 배 이상 많다.
실시양태의 몇몇에서 한가지 이로운 측면은, 섬유 유리 산업에서 통상적인 구성성분에 대한 의존성 및 원재료 공급원이 비싼 구성성분의 상당량의 배제이다. 이런 측면을 위해서, 본 발명의 유리 조성의 정의에서 명시적으로 설명한 것 이외의 성분이, 필수적인 것은 아니지만, 5 중량% 이하의 총량으로 포함될 수 있다. 이들 임의적인 상기 구성성분들은 용융 보조제, 파이닝(fining) 보조제, 착색제, 미량 불순물 및 유리제조 분야에서 숙련자에게 알려진 다른 첨가제를 포함한다. 일부 종래 기술의 저 Dk 유리에 비해, 본 발명의 조성물에는 BaO가 요구되지 않지만 적은 양의 BaO(예컨대 1 중량% 이하)의 혼입을 배제하지는 않는다. 또한, 본 발명에는 많은 양의 ZnO가 요구되지는 않지만, 몇몇 실시양태에서, 적은 양(예컨대 약 2.0 중량% 이하)은 포함될 수 있다. 임의적인 구성성분이 최소화된 본 발명의 실시양태에서, 총 임의적인 상기 구성성분들은 2 중량% 이하, 또는 1 중량% 이하이다. 달리, 본 발명의 몇몇 실시양태는 지정된 구성성분들로 본질적으로 이루어진다고 말할 수 있다.
배취 성분들의 선택 및 그들의 비용은 그들의 순도의 요구 조건에 상당히 의존적이다. 통상적인 상업적 성분, 예컨대 E-유리 제조를 위한 성분은 다양한 화학적 형태의 Na20, K20, Fe203 또는 Fe0, SrO, F2, Ti02, S03 등의 불순물을 포함한다. 이들 불순물로부터의 양이온의 대부분은, 유리에서 Si02 및/또는 B203와 비가교(nonbridging) 산소를 형성함으로써 유리의 Dk를 증가시킬 것이다.
또한 설페이트(SO3으로 표현됨)는 정련제로서 존재할 수 있다. 또한 원료로부터 또는 용융 공정 중의 오염으로부터 적은 양의 불순물, 예컨대 SrO, BaO, Cl2, P205, Cr203, 또는 NiO(이들 특정 화학적 형태로 제한되는 것은 아니다)이 존재할 수 있다. 다른 정련제 및/또는 공정 보조제, 예컨대 As203, MnO, Mn02, Sb203 또는 Sn02(이들 특정 화학적 형태로 제한되는 것은 아니다) 또한 존재할 수 있다. 이들 불순물 및 정련제는 존재한다면, 통상적으로 총 유리 조성물의 0.5 중량% 미만의 양으로 각각 존재한다. 임의적으로, 원자 번호 21(Sc) 39(Y), 및 57(La)부터 71(Lu)까지를 포함한 원소 주기율표의 희토류의 원소가 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있다. 이들은 가공 보조제로서 작용하거나 유리의 전기적, 물리적(열적 및 광학적), 기계적 및 화학적 성질을 개선할 수 있다. 희토류 첨가제는 원래의 화학적 형태 또는 산화 상태로 포함될 수 있다. 특히 원재료 비용의 최소화의 목적을 갖는 본 발명의 실시양태에서 희토류 원소의 첨가는 임의적으로 고려되는데, 이는 그들이 낮은 농도에서조차도 배취 비용을 증가하기 때문이다. 어느 경우에서든, 비용은 통상적으로 희토류 성분(산화물로서 측정)에 좌우되며, 희토류 성분은 포함된다면 총 유리 조성물의 약 0.1 내지 1.0 중량% 이하의 양으로 존재한다.
유리 섬유, 섬유 유리 스트랜드 및 이런 섬유 또는 스트랜드를 혼입한 다른 제품은, 특히 E-유리 섬유, E-유리로부터 형성된 섬유 유리 스트랜트 및 관련 제품과 비교하여, 본 발명의 몇몇 실시양태에서 바람직한 기계적 성질을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 유리 섬유의 몇몇 실시양태는 특히 E-유리 섬유와 비교할 때, 상대적으로 높은 비(specific) 강도 또는 상대적으로 높은 비(specific) 모듈러스를 가질 수 있다. 비 강도는 N/m3 단위의 비 중량으로 나눈 N/m2 단위의 인장 강도를 의미한다. 비 모듈러스는 N/m3 단위의 비 중량으로 나눈 N/m2 단위의 영 모듈러스를 의미한다. 상대적으로 높은 비 강도 및/또는 상대적으로 높은 비 모듈러스를 갖는 유리 섬유는, 복합체의 총 중량을 감소시키면서 기계적 성질 또는 제품 성능의 증가를 원하는 용도에서 바람직할 수 있다. 이런 복합체의 예는 상기에 설명하였고, 예를 들어 항공우주용 또는 항공용 용도(예를 들어 비행기의 내부 바닥), 풍력 용도(예를 들어 풍차 날개), 섬유-금속 라미네이트 제품 등을 포함한다. 기계적 성질의 다른 예로서, 로빙 형태의 본 발명의 섬유 유리 스트랜드의 몇몇 실시양태는 E-유리 섬유 스트랜드가 혼입된 로빙(예컨대 ASTM D2343에 따라 측정시 약 350 내지 400 kis 정도)과 비교할 때, 증가된 인장 강도(예컨대 ASTM D2343에 따라 측정시 몇몇 실시양태에서 약 400 내지 430 kis 정도)를 나타낼 수 있다.
당해 분야에 알려졌듯이, 형성된 후에 유리 섬유는 통상적으로 사이징 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된다. 일반적으로, 본 발명의 섬유 유리 스트랜드, 직물, 복합체, 라미네이트 및 프리프레그를 형성하기 위해 사용되는 유리 섬유는 사이징 조성물로 적어도 부분적으로 코팅될 것이다. 당해 분야에서 숙련자는 많은 요인, 예컨대 사이징 조성물의 성능 특성, 제조된 직물의 원하는 유연성, 비용 및 다른 요인에 기초하여 많은 상업적으로 입수가능한 유리 섬유용 사이징 조성물 중 하나를 선택할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용할 수 있는 상업적으로 입수가능한 사이징 조성물의 비제한적인 예는, 보통 단일-엔드 로빙에 사용되는 사이징 조성물, 예컨대 하이본(Hybon) 2026, 하이본 2002, 하이본 1383, 하이본 2006, 하이본 2022, 하이본 2032, 하이본 2016 및 하이본 1062 뿐 아니라, 보통 얀에 사용되는 사이징 조성물, 예컨대 1383, 611, 900, 610, 695 및 690(이들 각각은 피피지 인더스트리 인코포레이티드(PPG Industries, Inc.)로부터 상업적으로 입수가능한 제품인 사이징 조성물을 나타냄)을 포함한다.
상기에 기재하였듯이, 본 발명의 몇몇 실시양태는 직물을 포함할 수 있다. 강화 용도용으로 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 직물 디자인이 사용될 수 있다. 적절한 직물은 표준 방직 장비(예컨대 레이피어(rapier), 프로젝타일(projectile) 또는 에어 제트 직조기)를 사용하여 생산된 직물을 포함할 수 있다. 이런 직물의 비제한적 예는 평직 직물, 능직 직물, 크로우풋 직물, 수자직 직물을 포함한다. 스타치-본디드 또는 비-크림프(crimp) 직물 또한 본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용될 수 있다. 이런 직물은, 예를 들어 단일방향성, 이축성 또는 삼축성 비-크림프 직물을 포함할 수 있다. 또한, 3D 직조된 직물 또한 본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용될 수 있다. 이런 직물은, 도비(dobby) 또는 자카드(jacquard) 헤드를 사용하거나, 쉐딩(shedding)하면서 다-층 워프 엔드를 사용하여 제조될 수 있다.
상기에 기재하였듯이, 본 발명의 복합체는 워프 및 웨프트 얀을 포함할 수 있다. 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 임의의 적절한 강화 용도용 워프 및 웨프트 얀이 사용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시양태에서 워프 얀은 G75 얀, DE75 얀, DE150 얀 및/또는 G150 얀을 포함할 수 있다.
상기에 기재하였듯이, 본 발명의 복합체는 중합체성 수지를 포함할 수 있다. 다양한 중합체성 수지가 사용될 수 있다. 강화 용도로 유용하다고 알려진 중합체성 수지가 몇몇 실시양태에서 특히 유용할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 중합체성 수지는 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시양태에서 유용한 열경화성 수지 시스템은 에폭시 수지 시스템, 페놀계 수지, 폴리에스터, 비닐 에스터, 열경화성 폴리우레탄, 폴리다이사이클로펜타다이엔(pDCPD) 수지, 시아네이트 에스터 및 비스-말레이미드를 포함할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시양태에서, 중합체성 수지는 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서 중합체성 수지는 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시양태에서 유용한 열가소성 중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드(나일론 포함), 폴리부틸렌 데레프탈레이트, 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리페닐렌 설파이드 및 폴리에터 에터 케톤(PEEK)를 포함할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 몇몇 실시양태에서 유용한 상업적으로 입수가능한 중합체성 수지의 비제한적 예는 에피코테(EPIKOTE) 수지 MGS® RIMR 135 에폭시와 에피쿠레(Epikure) MGS RIMH 1366 경화제(오하이오주 콜럼버스 소재의 모멘티브 스페셜티 케미칼 인코포레이티드(Momentive Specialty Chemica1s Inc.)으로부터 입수가능함) 및 어플라이드 폴러라믹(Applied Poleramic) MMFCS2 에폭시(캘리포니아주 베니시아 소재의 어플라이드 폴러라믹 인코포레이티드(App1ied Poleramic, Inc.)으로부터 입수가능함) 및 EP255 개질된 에폭시(매사추세츠주 밀버리 소재의 바아데이 콤포지트 솔루션즈(Barrday Composite Solutions)으로부터 입수가능함)을 포함한다.
실시예
본 발명의 몇몇 예시적 실시양태를 하기의 특정 비제한적인 실시예에서 설명한다.
실시예 1
본 발명의 몇몇 실시양태에서 유용한 유리 조성물의 몇몇 성질은 당해 분야에서 보통의 숙련자에게 알려진 종래의 시험 방법을 사용한 제어된 공정 조건하에서 측정하였다. 몇몇 측정된 성질은 표 1에 기재하였다. 표준 E-유리 및 상업적 NE-유리의 성질은 참조로 포함되었다. 상업적 NE-유리에 대해 기재된 성질은 문헌으로부터 인용하였다. 표 1의 데이터는 본 발명에서 사용하기 적절한 유리 섬유가 E-유리에 비해 개선된 열적, 화학적 및 기계적 안정성을 나타낸다는 것을 보여준다. NE-섬유와 비교할 때, 본 발명에서 사용하기 적절한 유리 섬유는 30% 더 강하고 25% 더 강성이다. X-레이 형광 분광법에 의해 측정할 때, 표 1에서 샘플 1의 유리 섬유는 하기의 성분을 포함하는 유리 조성물을 포함하였다:
SiO2 63.02 ± 0.25 중량%;
B2O3 9.39 ± 0.15 중량%;
Al203 11.60 ± 0.10 중량%;
MgO 11.06 ± 0.15 중량%;
CaO 2.54 ± 0.10 중량%;
Na20 0.38 ± 0.02 중량%;
K20 0.12 ± 0.01 중량%;
Fe203 0.25 ± 0.05 중량%;
F2 0.72 ± 0.15 중량%;
Ti02 0.10 ± 0.01 중량%;
Li20 0.81 ± 0.05; 및
SO3 0.02 중량%.
[표 1] 다른 유리 조성물의 성질과 본 발명의 몇몇 실시양태에서 사용하기 적절한 유리 조성물의 성질의 비교
Figure pct00001

실시예 2
본 실시예에서는, 본 발명의 섬유 유리 스트랜드로부터 형성된 얀("샘플 얀")의 얀 파단 하중을, 종래의 621 유리 조성물로부터 형성된 섬유 유리 스트랜드로부터 제조된 얀("621 얀")과 비교하였다. 각각의 얀은 7 마이크론의 공칭 직경을 가진 대략적으로 200개의 필라멘트를 갖는 단일 섬유 유리 스트랜드로부터 형성되었다. 형성된 유리 섬유를 종래의 스타치-오일 사이징 조성물로 코팅하였다. 섬유 유리 스트랜드를 건조하고, 그 후 Z 방향으로 1 회전/인치로 트위스트하여 얀을 형성한 다음, 이를 워프 방향으로 60 피크(pick)/인치 및 웨프트 방향으로 58 피크(pick)/인치를 갖는 평직 스타일 직물로 직조하였다.
직물의 파단 하중은 ASTM 5053를 사용하여 측정하였다. 너비 1 인치, 길이 6 인치인 직물 스트립(strip)을 종이 탭(tap)으로 피팅하여 파단될 때까지 범용 시험 프레임에서 분당 12 인치의 속도로 하중을 부하하였다. 직물 당 총 12회의 파단 하중 측정을 수행하였다. 샘플 얀으로부터 제조된 직물 스트립의 평균 파단 하중은 197.5lbf이었고, 621 얀으로부터 제조된 직물 스트립의 평균 파단 하중은 181.7lbf이었다. 직물을 이어서 열 세정하고, 통상의 기술을 사용하여 마무리처리했다. 열 세정 및 마무리처리 후 직물 스트립의 파단 하중을 ASTM 5035를 사용하여 다시 측정하였다. 총 12회의 파단 하중을 측정하였다. 샘플 직물의 평균 파단 하중은 119.5lbf이었고, 621 직물의 평균 파단 하중은 85.1lbf이었다. 621 직물의 파단 하중 유지율(열 세정/마무리 후 파단 하중을 열 세정 마무리 이전의 파단 하중으로 나눈 값 × 100)은 46.8%이었다. 샘플 직물의 파단 하중 유지율(열 세정/마무리 후 파단 하중을 열 세정 마무리 이전의 파단 하중으로 나눈 값)은 60.5%이었으며, 621 직물보다 개선된 파단 하중을 보여주었다.
실시예 3
본 발명의 라미네이트의 인장 및 충격 성질을, 종래의 유리 조성물을 포함하는 유리 섬유로부터 제조된 라미네이트의 것과 비교하였다. 본 실시예에서는, 직물("샘플 직물")을, 본 발명의 유리 조성물을 갖는 섬유 유리 스트랜드로부터 제조된 워프 및 필 얀을 사용하여 직조하였다. 비교용 직물("E-유리 직물")은 표준 E-유리 얀으로부터 형성되었다. 직물에 대한 추가적인 세부 사항은 표 2에 기재하였다.
[표 2]
Figure pct00002
미리-함침된 직물을 이어서, 진공 보조 압착 성형을 사용한 라미네이트 내로 혼입시켰다. 사용된 중합체성 수지는 매사추세츠주 밀버리 소재의 바아데이 콤포지트 솔루션즈의 EP255 개질된 에폭시 수지이다. 열개의 직물 층을 각각의 라미네이트 내로 혼입시켰다. 표 3의 공정 조건이 진공 보조 압착 성형을 하는데 사용되었다.
[표 3]
Figure pct00003
수지의 적절한 경화는 복합체에 대한 유리 전이온도(Tg)의 측정을 통해 확인하였다(샘플 라미네이트의 경우 115.03℃ 및 E-유리 라미네이트의 경우 116.57℃). 샘플 라미네이트의 섬유 중량 분율은 65.72% 유리이며, E-유리 라미네이트의 섬유 중량 분율은 67.39% 유리이다.
라미네이트의 인장 성질은 ISO 527-4에 따라 측정하였다. 다섯 개의 샘플 라미네이트 및 다섯 개의 E-유리 라미네이트를 분석하였다. 데이터의 초기 평가는 샘플 라미네이트가 E-유리 라미네이트에 비하여 파단까지의 평균 인장 변형이 약간의 증가됨을 시사하였다(2.15% 대 1.95%). 또한 샘플 라미네이트의 약간 높은 인장 강도 및 낮은 인장 모듈러스가 나타났다. 하지만, 이런 경향은 분산 분석(ANOVA)를 행한 후에 통계학적으로 의미있는 것으로 볼 수 없었다.
또한 3/8" 반구형의 임팩터(impactor) 및 충격 시험 기계를 사용하여 동일한 두께의 시편으로 ASTM 3763에 따라 라미네이트의 충격 성질을 측정하였다. 샘플 라미네이트 및 E-유리 라미네이트의 충격 성질은 상당히 차이가 있음이 관찰되었다. 모든 경우에서, 샘플 라미네이트는, 높은 최대 하중 에너지 및 샘플에 의해 흡수된 총 에너지로 입증되는, 상당히 증가된 충격 성능을 나타내었다. 평균 최대 하중 에너지는 샘플 라미네이트가 30.984 주울(Joule)이었고, E-유리 라미네이트가 14.204 주울이었다. 평균 총 흡수 에너지는 샘플 라미네이트가 35.34 주울이었고, E-유리 라미네이트가 26.76 주울이었다. 그러므로, 샘플 라미네이트는 동일 충격 속도를 받을 때, E-유리 라미네이트 보다 평균 32% 이상의 에너지를 흡수한다. 또한, 샘플 라미네이트는 E-유리 라미네이트보다 훨씬 적은 손상을 나타내며, 관통에 이르지 않았다.
실시예 4
본 실시예에서는 1500℃ 내지 1550℃(2732℉ 내지 2822℉)의 온도에서 10% Rh/Pt 도가니에서 4시간 동안 파우더 형태의 시약 등급 화학물질의 혼합물을 용융시켜 유리를 제조하였다. 각각의 배취는 약 1200그램이었다. 네 시간의 용융 기간 후에, 용융 유리를 급냉(quenching)을 위해 강판 위에 부었다. B2O3의 휘발성 손실(1200 그램 배취 크기에 대한 실험실 배취 용융 조건에서 통상적으로 총 대상 B2O3 농도의 약 5%)을 보정하기 위해, 배취 계산에서 붕소 유지 인자를 95%로 설정하였다. 다른 휘발성 종, 예컨대 플루오라이드 및 알칼리 옥사이드는 유리 중의 낮은 농도 때문에, 배취에서 이들의 배출 손실을 위해 조정되지 않았다. 실시예에서 조성물은 배취(as-batched) 조성물을 나타낸다. B2O3의 적절한 조정과 함께 유리의 제조에 시약 화학물질이 사용되었기 때문에, 배취 조성물은 측정된 조성물에 가까운 것으로 간주된다.
온도의 함수로서의 용융 점도 및 액상 온도는 각각 ASTM 테스트 방법 C965 "연화점 위에서의 유리의 점도 측정을 위한 표준 실행" 및 C829 "구배 로(furnace) 방법에 의한 유리의 액상 온도의 측정을 위한 표준 실행"을 사용하여 측정하였다.
열처리된(annealed) 유리로부터 제조된, 40mm 직경 및 1 내지 1.5mm의 두께를 갖는 각각의 유리 샘플의 연마된 디스크를 전기적 성질 및 기계적 성질 측정에 사용하였다. 각각의 유리의 유전상수(Dk) 및 손실계수(Df)는 1MHz 내지 1GHz에서 ASTM 시험 방법 D150 "고체 전기적 절열 물질의 A-C 손실 특성 및 유전율(유전상수)를 위한 표준 시험 방법"으로부터 결정되었다. 상기 방법에 따르면, 모든 샘플은 50% 습도 하의 25℃에서 40시간 동안 예비처리되었다. 열처리된 모든 샘플에 대하여 선택적인 시험으로서 ASTM 테스트 방법 "부침(sink-float) 비교기에 의한 유리의 밀도를 위한 표준 시험 방법"을 사용하여 유리 밀도를 측정하였다.
선택된 조성물에 대해, 마이크로압입(microindentation) 방법을 사용하여 영 모듈러스(압입자 부하중(unloading) 사이클에서 압입 하중 - 압입 깊이의 곡선의 초기 경사로부터) 및 마이크로경도(최대 압입 하중 및 최대 압입 깊이로부터)를 결정하였다. 이 시험을 위해, Dk 및 Df에 대해 시험했던 동일 디스크 샘플을 사용하였다. 5회의 압입 측정을 수행하여 평균 영 모듈러스 및 마이크로경도 데이터를 얻었다. 마이크로압입 장치는 제품명 BK7을 가진 상업적 표준 기준 블록을 사용하여 보정되었다. 기준 유리는, 5회의 측정을 기초로 할 때, 0.26 GPa의 표준 편차의 영 모듈러스 90.1 GPa 및 0.02 GPa의 표준 편차의 마이크로경도 4.1 GPa를 갖는다.
실시예에서 모든 조성 값은 중량%로 표현한다. 하기의 표에서, "E"는 영 모듈러스를 의미하고, "H" 는 마이크로경도를 의미하며, "σf"는 필라멘트 강도를 의미하며, "Std"는 표준 편차를 의미한다.
표 4의 조성물
샘플 1 내지 8은 중량%로 하기 유리 조성물(표 4)를 제공한다: SiO2 62.5 내지 67.5%, B2O3 8.4 내지 9.4%, Al203 10.3 내지 16.0%, MgO 6.5 내지 11.1%, CaO 1.5 내지 5.2%, Li20 1.0%, Na20 0.0%, K20 0.8%, Fe203 0.2 내지 0.8%, F2 0.0%, Ti02 0.0% 및 설페이트(SO3으로 표현됨) 0.0%.
상기 유리들은 1MHz에서 5.44 내지 5.67의 Dk 및 0.0006 내지 0.0031의 Df, 1GHz 진동수에서 5.47 내지 6.67의 Dk 및 0.0048 내지 0.0077의 Df를 갖는 것으로 나타났다. 시리즈 Ⅲ에서 조성물의 전기적 성질은 1MHz에서 7.29의 Dk 및 0.0003의 Df 및 1GHz 진동수에서 7.14의 Dk 및 0.0168의 Df인 표준 E-유리보다 상당히 낮은(즉, 개선된) Dk 및 Df를 나타낸다.
섬유 형성 성질 면에서, 표 4의 조성물은 1300 내지 1372℃의 형성 온도(TF) 및 89 내지 222℃의 형성 윈도우(TF-TL)를 갖는다. 통상적으로 1170 내지 1215℃ 범위에서 TF를 갖는 표준 E-유리와 비교할 수 있다. 섬유 형성시의 유리 실투를 막기 위해서는, 55℃보다 큰 형성 윈도우(TF-TL)가 요구된다. 표 4의 모든 조성물은 만족스러운 형성 윈도우를 나타낸다. 비록 표 4의 조성물은 E-유리보다 더 높은 형성 온도를 갖지만, D-유리(통상적으로 1410℃)보다는 상당히 낮은 형성 온도를 갖는다.
[표 4] 본 발명의 몇몇 실시양태에서 유용한 유리 조성물
Figure pct00004
표 5의 조성물
샘플 9 내지 15는 하기 유리 조성물을 제공한다: SiO2 60.8 내지 68.0%, B2O3 8.6 내지 11.0%, Al203 8.7 내지 12.2%, MgO 9.5 내지 12.5%, CaO 1.0 내지 3.0%, Li20 0.5 내지 1.5%, Na20 0.5%, K20 0.8%, Fe203 0.4%, F2 0.3%, Ti02 0.2% 및 설페이트(SO3으로 표현됨) 0.0%.
상기 유리들은 1MHz에서 5.55 내지 5.95의 Dk 및 0.0002 내지 0.0013의 Df 및 1GHz 진동수에서 5.54 내지 5.94의 Dk 및 0.0040 내지 0.0058의 Df를 갖는 것으로 나타났다. 표 5에서 조성물의 전기적 성질은 1MHz에서 7.29의 Dk 및 0.0003의 Df 및 1GHz 진동수에서 7.14의 Dk 및 0.0168의 Df인 표준 E-유리보다 상당히 낮은(개선된) Dk 및 Df를 나타내었다.
기계적 성질 면에서, 표 5의 조성물은 86.5 내지 91.5 GPa의 영 모듈러스 및 4.0 내지 4.2 GPa의 마이크로경도를 가지며, 둘 다, 85.9 GPa의 영 모듈러스 및 3.8 GPa의 마이크로경도를 갖는 표준 E 유리와 동등하거나 그보다 높다. 표 5에서 조성물의 영 모듈러스는 문헌 데이터를 기초로 약 55 GPa인 D-유리보다 상당히 높다.
섬유 형성 성질 면에서, 표 5의 조성물은, 1170 내지 1215℃ 범위에서 TF를 갖는 표준 E-유리와 비교할 때 1224 내지 1365℃의 형성 온도(TF) 및 6 내지 105℃의 형성 윈도우(TF-TL)를 갖는다. 표 5의 조성물의 전부는 아니고 몇몇은, 상업적 섬유 형성 작업에서 유리 실투를 피하기 위해 몇몇 상황에서 바람직한 것으로 고려되는 55℃보다 큰 형성 윈도우(TF-TL)를 갖는다. 비록 표 5의 조성물은 E-유리보다 더 높은 형성 온도를 갖지만, D-유리(1410℃)보다는 낮은 형성 온도를 갖는다.
[표 5] 본 발명의 몇몇 실시양태에서 유용한 몇가지 유리 조성물
Figure pct00005
[표 6] 본 발명의 몇몇 실시양태에서 유용한 몇가지 유리 조성물
Figure pct00006
Figure pct00007
[표 7] 본 발명의 몇몇 실시양태에서 유용한 몇가지 유리 조성물
Figure pct00008
샘플 29 내지 62는 중량%로 하기 유리 조성물(표 8)을 제공한다: SiO2 53.74 내지 76.97%, B2O3 4.47 내지 14.28%, Al203 4.63 내지 15.44%, MgO 4.20 내지 12.16%, CaO 1.04 내지 10.15%, Li20 0.0 내지 3.2%, Na20 0.0 내지 1.61%, K20 0.01 내지 0.05%, Fe203 0.06 내지 0.35%, F2 0.49 내지 1.48%, Ti02 0.05 내지 0.65% 및 설페이트(SO3으로 표현됨) 0.0 내지 0.16%.
샘플 29 내지 62는 유리 조성물(표 8)에서 (MgO + CaO) 함량은 7.81 내지 16.00%이고, Cao/MgO의 비율은 0.09 내지 1.74%이며, (SiO2 + B2O3) 함량은 67.68 내지 81.44%이며, Al203/B2O3의 비율은 0.90 내지 1.71%이며, (Li20 + Na20 + K20) 함량은 0.03 내지 3.38%이며, Li20/(Li20 + Na20 + K20)는 0.00 내지 0.95%이다(중량% 기준).
기계적 성질 면에서, 표 8의 조성물은 2.331 내지 2.416g/㎤의 섬유 밀도 및 3050 내지 3578 MPa의 평균 섬유 인장 강도(또는 섬유 강도)를 갖는다.
섬유 인장 강도를 측정하기 위해, 상기 유리 조성물로부터 10Rh/90Pt 단일 팁(tip) 섬유 인발 유닛을 이용하여 섬유 샘플을 제조하였다. 주어진 조성물의 약 85 그램 정도의 파유리를 부싱 용융 유닛에 넣고 2시간 동안 100 포아즈 용융 점도와 유사하거나 그와 동일하도록 온도 조절하였다. 용융물을, 이어서 1000 포아즈 용융 점도와 유사하거나 그와 동일하도록 온도를 낮추고, 섬유 연신(drawing) 이전에 한 시간 동안 안정화시켰다. 섬유 직경은, 섬유 연신 와인더의 속도를 조절하여 약 10㎛ 직경의 섬유가 제조되도록 조절하였다. 모든 섬유 샘플을 이물질과 어떠한 접촉 없이 공기 중에서 포획하였다. 섬유 연신은 40 내지 45% RH로 조절된 습도의 실온에서 완료하였다.
섬유 인장 강도는, 카와바타(Kawabata) 유형 C 로드 셀을 가진 카와바타 KES-G1(일본의 카토 테크캄파니 리미티드(Kato Tech Co.Ltd.)) 인장 강도 분석 장치를 사용하여 측정하였다. 수지 접착제를 사용하여 섬유 샘플을 종이 뼈대 스트립에 올려놓았다. 섬유가 파단될 때까지 섬유에 인장력을 인가하고, 이로부터 섬유 직경 및 파단 응력에 기초하여 섬유 강도를 측정하였다. 이 테스트는 40 내지 45% RH 사이로 조절된 습도의 실온에서 행하였다. 평균값 및 표준 편차는 각각 조성물에 대한 65 내지 72개 섬유의 샘플 크기에 기초하여 계산되었다.
상기 유리들은 1GHz에서 4.83 내지 5.67의 Dk 및 0.003 내지 0.007의 Df를 갖는 것으로 나타났다. 표 8에서 조성물의 전기적 성질은 1GHz 진동수에서 7.14의 Dk 및 0.0168의 Df인 표준 E-유리보다 상당히 낮은(즉, 개선된) Dk 및 Df를 나타내었다.
섬유 형성 성질 면에서, 표 8의 조성물은 1247 내지 1439℃의 형성 온도(TF) 및 53 내지 243℃의 형성 윈도우(TF-TL)를 갖는다. 표 8의 조성물은 1058 내지 1279℃의 액상 온도(TL)을 갖는다. 이는 통상적으로 1170 내지 1215℃의 TF를 갖는 표준 E-유리와 비교될 수 있다. 섬유 형성시의 유리 실투를 피하기 위해서는, 때로는 55℃보다 큰 형성 윈도우(TF-TL)가 바람직하다. 표 8의 조성물은 모두 만족스러운 형성 윈도우를 나타낸다.
[표 8] 본 발명의 몇몇 실시양태에서 유용한 유리 조성물
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
샘플 63 내지 73는 중량%로 하기 유리 조성물(표 9)을 제공한다: SiO2 62.35 내지 68.35%, B2O3 6.72 내지 8.67%, Al203 10.53 내지 18.04%, MgO 8.14 내지 11.44%, CaO 1.67 내지 2.12%, Li20 1.07 내지 1.38%, Na20 0.02%, K20 0.03 내지 0.04%, Fe203 0.23 내지 0.33%, F2 0.49 내지 0.60%, Ti02 0.26 내지 0.61% 및 설페이트(SO3으로 표현됨) 0.0%.
샘플 63 내지 73의 유리 조성물(표 9)에서, (MgO + CaO) 함량은 9.81 내지 13.34%이고, Cao/MgO의 비율은 0.16 내지 0.20%이며, (SiO2 + B2O3) 함량은 69.59 내지 76.02%이며, Al203/B2O3의 비율은 1.37 내지 2.69%이며, (Li20 + Na20 + K20) 함량은 1.09 내지 1.40%이며, Li20/(Li20 + Na20 + K20)는 0.98%이다(중량% 기준).
기계적 성질 면에서, 표 9의 조성물은 2.371 내지 2.407g/㎤의 섬유 밀도 및 3730 내지 4076 MPa의 평균 섬유 인장 강도(또는 섬유 강도)를 갖는다. 표 9의 조성물로부터 제조된 섬유에 대한 섬유 인장 강도는 표 8의 조성물과 관련한 섬유 인장 강도의 측정과 동일한 방법으로 측정하였다.
상기 조성물로부터 형성된 섬유는 73.84 내지 81.80 GPa 범위의 영 모듈러스(E) 값을 갖는 것으로 나타났다. 섬유에 대한 영 모듈러스(E) 값은 음파 모듈러스(sonic modulus) 방법을 사용하여 측정되었다. 나열된 조성을 갖는 유리 용융물로부터 연신된 섬유에 대한 탄성 모듈러스 값은 매사추세츠주의 월섬 소재의 파나메트릭스 인코포레이티드(Panametrics, Inc.)으로부터의 파나썸(Panatherm) 5010 장비 상에서 초음파 음향 펄스(ultrasonic acoustic pulse) 기술을 사용하여 결정되었다. 확장 파의 반사 시간은 20 마이크로-초 지속 200 kHz 펄스를 사용하여 얻었다. 샘플 길이를 측정하고 각각의 확장 파 속도(VE)를 계산하였다. 섬유 밀도(ρ)는 마이크로메리틱스 아큐픽(Micromeritics AccuPyc) 1330 피크노미터를 사용하여 측정하였다. 일반적으로, 각각의 조성물에 대해 20회의 측정이 수행되며, E=VE 2*ρ의 식에 따라 평균 영 모듈러스(E)가 계산되었다. 알려진 섬유 강도 및 영 모듈러스 값을 기초로 하여 훅의 법칙(Hooke's Law)을 사용하여 섬유 파단 변형을 계산하였다.
상기 유리들은 1GHz에서 5.20 내지 5.54의 Dk 및 0.0010 내지 0.0020의 Df를 갖는 것으로 나타났다. 표 9에서 조성물의 전기적 성질은 1GHz 진동수에서 7.14의 Dk 및 0.0168의 Df인 표준 E-유리보다 상당히 낮은(즉, 개선된) Dk 및 Df를 나타내었다.
섬유 형성 성질 면에서, 표 9의 조성물은 1303 내지 1388℃의 형성 온도(TF) 및 51 내지 144℃의 형성 윈도우(TF-TL)를 갖는다.
[표 9] 본 발명의 몇몇 실시양태에서 유용한 몇가지 유리 조성물
Figure pct00016
본 발명의 다양한(반드시 모두인 것은 아님) 실시양태에 의해 나타날 수 있는 바람직한 특성은, 상대적으로 낮은 밀도를 갖는 유리 섬유, 섬유 유리 스트랜드, 유리 섬유 직물, 복합체 및 라미네이트의 제공; 상대적으로 높은 모듈러스를 갖는 유리 섬유, 섬유 유리 스트랜드, 유리 섬유 직물, 복합체 및 라미네이트의 제공; 상대적으로 높은 파단 변형을 갖는 유리 섬유, 섬유 유리 스트랜드, 유리 섬유 직물, 복합체 및 라미네이트의 제공; 강화 용도에 유용한 유리 섬유, 섬유 유리 스트랜드, 유리 섬유 직물, 복합체, 라미네이트 및 프리프레그의 제공; 강화 용도를 위한 다른 유리 섬유, 섬유 유리 스트랜드, 유리섬유 직물, 복합체, 라미네이트 및 프리프레그에 비해 상대적으로 낮은 비용의 유리 섬유, 섬유 유리 스트랜드, 유리 섬유 직물, 복합체, 라미네이트 및 프리프레그의 제공을 포함할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다양한 목적을 달성시키는 본 발명의 다양한 실시양태가 설명되었다. 이들 실시양태는 본 발명의 원리를 단지 예시하고 있을 뿐임을 인식하여야 한다. 본 발명의 취지 및 범주를 벗어나지 않는 이들의 수많은 변형 및 개조는 당해 분야의 숙련자에게 용이하게 자명할 것이다.

Claims (37)

  1. SiO2 60 내지 68 중량%;
    B2O3 7 내지 12 중량%;
    Al203 9 내지 15 중량%;
    MgO 8 내지 15 중량%;
    CaO 0 내지 4 중량%;
    Li20 0 내지 2 중량%;
    Na20 0 내지 1 중량%;
    K20 0 내지 1 중량%;
    Fe203 0 내지 1 중량%;
    F2 0 내지 1 중량%;
    Ti02 0 내지 2 중량%; 및
    다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%를 포함하되,
    이때, (Li2O + Na2O + K2O) 함량은 2 중량% 미만이며, MgO 함량은 중량%를 기초로 CaO 함량의 두 배 이상이고,
    유리 조성물을 포함하는 복수의 유리 섬유를 포함하는, 섬유 유리 스트랜트(strand).
  2. 하나 이상의 제 1 항에 따른 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 얀(yarn).
  3. 제 2 항에 있어서,
    하나 이상의 섬유 유리 스트랜드가 적어도 부분적으로 사이징(sizing) 조성물로 코팅된, 얀
  4. 제 2 항에 있어서,
    복수의 유리섬유가 약 5 내지 약 13㎛ 사이의 직경을 갖는, 얀.
  5. 하나 이상의 제 1 항에 따른 섬유 유리 스트랜드로부터 형성된 직물.
  6. 하나 이상의 제 1 항에 따른 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 필(fill) 얀을 포함하는 직물.
  7. 하나 이상의 제 1 항에 따른 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 워프(warp) 얀을 포함하는 직물.
  8. 하나 이상의 제 1 항에 따른 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 필 얀, 및
    하나 이상의 제 1 항에 따른 섬유 유리 스트랜드를 포함하는 하나 이상의 워프 얀
    을 포함하는 직물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    직물이 평직 직물, 능직 직물, 크로우풋(crowfoot) 직물, 수자직(satin weave) 직물, 스티치 본디드(stitch bonded) 직물 또는 3D 직물을 포함하는, 직물.
  10. 중합체성 수지; 및
    중합체성 수지 내에 배치된 제 1 항에 따른 섬유 유리 스트랜드로부터의 유리 섬유
    를 포함하는 복합체(composite).
  11. 중합체성 수지; 및
    하나 이상의 제 1 항에 따른 섬유 유리 스트랜드로부터 형성된 하나 이상의 직물
    을 포함하는 복합체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    중합체성 수지가 에폭시 수지를 포함하는, 복합체
  13. 제 11 항에 있어서,
    중합체성 수지가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄, 페놀수지, 폴리에스터, 비닐 에스터, 폴리다이사이클로펜타다이엔, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 에터 케톤, 시아네이트 에스터, 비스-말레이미드 및 열경화성 폴리우레탄 수지 중 하나 이상을 포함하는, 복합체.
  14. 제 11 항에 있어서,
    직물이 평직 직물, 능직 직물, 크로우풋 직물, 수자직 직물, 스티치 본디드 직물 또는 3D 직물을 포함하는, 복합체.
  15. 제 11 항에 따른 복합체를 포함하는 항공우주(aerospace)용 복합체.
  16. 제 11 항에 따른 복합체를 포함하는 항공(aviation)용 복합체.
  17. 제 11 항에 따른 복합체를 포함하는 레이돔(radome).
  18. 중합체성 수지; 및
    하나 이상의 제 1 항에 따른 섬유 유리 스트랜드
    를 포함하는 프리프레그(prepreg).
  19. 제 20 항에 따른 프리프레그;
    프리프레그의 한 면에 접착 고정된 제 1 금속 시트; 및
    프리프레그의 제 2 면에 접착 고정된 제 2 금속 시트
    를 포함하고, 이때 프리프레그는 두 금속 시트 사이에 위치하는, 섬유-금속 라미네이트(laminate).
  20. 제 19 항에 있어서,
    제 20 항에 따른 제 2 프리프레그 및 제 3 금속 시트를 더 포함하고, 이때 상기 제 2 프리프레그는 상기 제 2 금속 시트와 제 3 금속 시트 사이에 위치하는, 섬유-금속 라미네이트.
  21. 제 19 항에 있어서,
    금속 시트가 알루미늄을 포함하는, 섬유-금속 라미네이트.
  22. 제 19 항에 있어서,
    중합체성 수지가 에폭시를 포함하는, 섬유-금속 라미네이트.
  23. 중합체성 수지; 및
    하나 이상의 직물이 하나 이상의 제 1 항에 따른 섬유 유리 스트렌드로부터 형성된, 복수의 섬유 유리 직물
    을 포함하는 라미네이트.
  24. 중합체성 수지; 및
    중합체성 수지 내에 배치된 복수의 유리 섬유
    를 포함하고, 이때 상기 복수의 유리 섬유 중 하나 이상이
    SiO2 53.5 내지 77 중량%;
    B2O3 4.5 내지 14.5 중량%;
    Al203 4.5 내지 18.5 중량%;
    MgO 4 내지 12.5 중량%;
    CaO 0 내지 10.5 중량%;
    Li20 0 내지 4 중량%;
    Na20 0 내지 2 중량%;
    K20 0 내지 1 중량%;
    Fe203 0 내지 1 중량%;
    F2 0 내지 2 중량%;
    Ti02 0 내지 2 중량%; 및
    다른 구성성분 총 0 내지 5 중량%
    를 포함하는 유리 조성물을 포함하는, 복합체.
  25. 제 24 항에 있어서,
    복수의 유리 섬유가 직물을 형성하도록 배열된, 복합체.
  26. 제 24 항에 있어서,
    직물이 평직 직물, 능직 직물, 크로우풋 직물, 수자직 직물, 스티치 본디드 직물 또는 3D 직물을 포함하는, 복합체.
  27. 제 24 항에 있어서,
    중합체성 수지가 에폭시 수지를 포함하는, 복합체.
  28. 제 24 항에 있어서,
    중합체성 수지가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 열가소성 폴리우레탄, 페놀수지, 폴리에스터, 비닐 에스터, 폴리다이사이클로펜타다이엔, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 에터 케톤, 시아네이트 에스터, 비스-말레이미드 및 열경화성 폴리우레탄 수지중 하나 이상을 포함하는, 복합체.
  29. 제 24 항에 따른 복합체를 포함하는 항공우주용 복합체.
  30. 제 24 항에 따른 복합체를 포함하는 항공용 복합체.
  31. 제 24 항에 따른 복합체를 포함하는 레이돔.
  32. 제 24 항에 따른 복합체를 포함하는 프리프레그.
  33. 제 32 항에 따른 프리프레그;
    프리프레그의 한 면에 접착 고정된 제 1 금속 시트; 및
    프리프레그의 제 2 면에 접착 고정된 제 2 금속 시트
    를 포함하고, 이때 프리프레그는 두 금속 시트 사이에 위치하는, 섬유-금속 라미네이트.
  34. 제 33 항에 있어서,
    제 32 항에 따른 제 2 프리프레그 및 제 3 금속 시트를 더 포함하고, 이때 상기 제 2 프리프레그는 상기 제 2 금속 시트와 제 3 금속 시트 사이에 위치하는, 섬유-금속 라미네이트.
  35. 제 33 항에 있어서,
    금속 시트가 알루미늄을 포함하는, 섬유-금속 라미네이트.
  36. 제 33 항에 있어서,
    중합체성 수지가 에폭시를 포함하는, 섬유-금속 라미네이트.
  37. 제 32 항의 프리프레그를 포함하는 라미네이트.
KR1020137009355A 2010-09-14 2011-09-14 강화 용도를 위한 저밀도 및 고강도 섬유 유리 KR20140005876A (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US38273810P 2010-09-14 2010-09-14
US61/382,738 2010-09-14
US12/940,764 2010-11-05
US12/940,764 US8697590B2 (en) 2006-12-14 2010-11-05 Low dielectric glass and fiber glass for electronic applications
US13/229,012 US8697591B2 (en) 2006-12-14 2011-09-09 Low dielectric glass and fiber glass
US13/229,012 2011-09-09
PCT/US2011/051555 WO2012037219A1 (en) 2010-09-14 2011-09-14 Low density and high strength fiber glass for reinforcement applications

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140005876A true KR20140005876A (ko) 2014-01-15

Family

ID=44675849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137009355A KR20140005876A (ko) 2010-09-14 2011-09-14 강화 용도를 위한 저밀도 및 고강도 섬유 유리

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2616400A1 (ko)
JP (1) JP2013542904A (ko)
KR (1) KR20140005876A (ko)
CN (1) CN103153896A (ko)
MX (1) MX2013002777A (ko)
TW (1) TW201217295A (ko)
WO (1) WO2012037219A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101427166B1 (ko) * 2013-07-08 2014-08-07 주식회사 제이에프코리아 안테나용 고온용 레이돔 및 그 제조방법

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN103360725B (zh) * 2013-07-02 2016-05-25 广东生益科技股份有限公司 一种绝缘性好的热固性树脂组合物、预浸料及覆金属箔板
US9278883B2 (en) * 2013-07-15 2016-03-08 Ppg Industries Ohio, Inc. Glass compositions, fiberizable glass compositions, and glass fibers made therefrom
EP3075530B1 (en) * 2013-11-29 2018-12-12 Nitto Boseki Co., Ltd Glass fiber fabric-resin composition laminate
GB2528850A (en) 2014-07-31 2016-02-10 Vestas Wind Sys As Improvements relating to reinforcing structures for wind turbine blades
EP3439796A4 (en) * 2016-04-04 2020-02-12 PPG Industries Ohio, Inc. GLASS FIBER COMPOUNDS WITH IMPROVED GLASS FIBER LENGTH, IMPACT RESISTANCE AND TENSILE STRENGTH
EP3330319B1 (de) 2016-12-02 2020-08-26 EMS-Patent AG Polyamid-formmassen mit geringer relativer permittivität
CN107759095A (zh) * 2017-10-30 2018-03-06 安徽丹凤集团桐城玻璃纤维有限公司 一种高强度玻璃纤维
MX2020009224A (es) * 2018-03-07 2021-01-15 Electric Glass Fiber America Llc Composiciones de vidrio, composiciones de vidrio susceptible de formacion de fibras, y fibras de vidrio formadas a partir de las mismas.
JP2020081922A (ja) * 2018-11-16 2020-06-04 日本碍子株式会社 電気加熱型触媒用担体及び排ガス浄化装置
CN111786102A (zh) * 2019-04-03 2020-10-16 莱尔德电子材料(深圳)有限公司 低介电、低损耗天线罩
CN111969319A (zh) * 2020-09-18 2020-11-20 牛恪永 一种聚双环戊二烯在无线电波信号传输设备中的新用途
CN112848561A (zh) * 2021-01-22 2021-05-28 沈阳航空航天大学 一种石墨烯改性多功能Glare层板及制备方法
EP4299539A1 (en) * 2021-02-24 2024-01-03 Nitto Boseki Co., Ltd. Glass composition for glass fiber, glass fiber, glass fiber fabric, and glass fiber-reinforced resin composition
TW202330429A (zh) * 2021-12-02 2023-08-01 日商日本板硝子股份有限公司 玻璃纖維股線
DE102022110683A1 (de) * 2022-05-02 2023-11-02 Delcotex Delius Techtex Gmbh & Co. Kg Prepreg-Lage und deren Verwendung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3008841A (en) * 1959-06-19 1961-11-14 Owens Corning Fiberglass Corp Glass composition
NL299750A (ko) * 1963-10-30
GB1006524A (en) * 1963-11-05 1965-10-06 Goodrich Co B F High tensile strength magnesium aluminium silicate glass compositions
JP2002137937A (ja) * 2000-10-24 2002-05-14 Nippon Electric Glass Co Ltd 低誘電率低誘電正接ガラス繊維
US7829490B2 (en) * 2006-12-14 2010-11-09 Ppg Industries Ohio, Inc. Low dielectric glass and fiber glass for electronic applications

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101427166B1 (ko) * 2013-07-08 2014-08-07 주식회사 제이에프코리아 안테나용 고온용 레이돔 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013542904A (ja) 2013-11-28
EP2616400A1 (en) 2013-07-24
WO2012037219A1 (en) 2012-03-22
CN103153896A (zh) 2013-06-12
MX2013002777A (es) 2013-10-28
TW201217295A (en) 2012-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10647610B2 (en) Low density and high strength fiber glass for reinforcement applications
KR20140005876A (ko) 강화 용도를 위한 저밀도 및 고강도 섬유 유리
US20240158289A1 (en) Glass compositions, fiberizable glass compositions, and glass fibers made therefrom
US10065883B2 (en) Glass compositions, fiberizable glass compositions, and glass fibers and articles of manufacture made therefrom
US20210147283A1 (en) Glass Compositions, Fiberizable Glass Compositions, and Glass Fibers Made Therefrom
KR20130100312A (ko) 내탄도 용도를 위한 저밀도 및 고강도 섬유 유리

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid