WO2024166253A1 - 扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物、扁平断面ガラス繊維およびガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法 - Google Patents
扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物、扁平断面ガラス繊維およびガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024166253A1 WO2024166253A1 PCT/JP2023/004190 JP2023004190W WO2024166253A1 WO 2024166253 A1 WO2024166253 A1 WO 2024166253A1 JP 2023004190 W JP2023004190 W JP 2023004190W WO 2024166253 A1 WO2024166253 A1 WO 2024166253A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- flat cross
- glass
- mass
- section
- range
- Prior art date
Links
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 title claims abstract description 260
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 247
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 133
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 27
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910011255 B2O3 Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N potassium monoxide Inorganic materials [K]O[K] NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- -1 Pr2O3 Inorganic materials 0.000 description 39
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 39
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 20
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 20
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 20
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 20
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 16
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 11
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 7
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical class C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerol Natural products OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 4
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 4
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 3
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 3
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 3
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 2
- SUZRRICLUFMAQD-UHFFFAOYSA-N N-Methyltaurine Chemical compound CNCCS(O)(=O)=O SUZRRICLUFMAQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 2
- 125000005211 alkyl trimethyl ammonium group Chemical group 0.000 description 2
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 2
- 239000012164 animal wax Substances 0.000 description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 2
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006066 glass batch Substances 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical compound C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000012184 mineral wax Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- 229920002503 polyoxyethylene-polyoxypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 235000003441 saturated fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N sulfanylsilane Chemical compound S[SiH3] TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 2
- 239000012178 vegetable wax Substances 0.000 description 2
- UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N vinylsilane Chemical compound [SiH3]C=C UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 2
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXYZDRAJMHGSMW-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropyl(trimethoxy)silane Chemical group CO[Si](OC)(OC)CCCCl OXYZDRAJMHGSMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- DWEBHICSCHGZAP-UHFFFAOYSA-N Cl.C1(=CC=CC=C1)NCCC[Si](OC)(OC)OC Chemical compound Cl.C1(=CC=CC=C1)NCCC[Si](OC)(OC)OC DWEBHICSCHGZAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004166 Lanolin Substances 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N Sulfobutanedioic acid Chemical class OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001307445 Uvarovites Species 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 235000013871 bee wax Nutrition 0.000 description 1
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 1
- 239000012166 beeswax Substances 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000004204 candelilla wax Substances 0.000 description 1
- 235000013868 candelilla wax Nutrition 0.000 description 1
- 229940073532 candelilla wax Drugs 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004203 carnauba wax Substances 0.000 description 1
- 235000013869 carnauba wax Nutrition 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- JRTVEUGOGWTHTR-UHFFFAOYSA-N dodecyl octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCCCCCCCCCCCC JRTVEUGOGWTHTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M dodecyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- IUJAMGNYPWYUPM-UHFFFAOYSA-N hentriacontane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC IUJAMGNYPWYUPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N imidazoline Chemical compound C1CN=CN1 MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 235000019388 lanolin Nutrition 0.000 description 1
- 229940039717 lanolin Drugs 0.000 description 1
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000012170 montan wax Substances 0.000 description 1
- KBJFYLLAMSZSOG-UHFFFAOYSA-N n-(3-trimethoxysilylpropyl)aniline Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNC1=CC=CC=C1 KBJFYLLAMSZSOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RMTGISUVUCWJIT-UHFFFAOYSA-N n-[3-[3-aminopropoxy(dimethoxy)silyl]propyl]-1-phenylprop-2-en-1-amine;hydrochloride Chemical compound Cl.NCCCO[Si](OC)(OC)CCCNC(C=C)C1=CC=CC=C1 RMTGISUVUCWJIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- GNMQOUGYKPVJRR-UHFFFAOYSA-N nickel(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Ni+3].[Ni+3] GNMQOUGYKPVJRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZFKDUMHDHEBLD-UHFFFAOYSA-N oxo(oxonickeliooxy)nickel Chemical compound O=[Ni]O[Ni]=O PZFKDUMHDHEBLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N scandium(III) oxide Inorganic materials O=[Sc]O[Sc]=O HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 1
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQZNLOXENNXVAD-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[2-(7-oxabicyclo[4.1.0]heptan-4-yl)ethyl]silane Chemical compound C1C(CC[Si](OC)(OC)OC)CCC2OC21 DQZNLOXENNXVAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten(VI) oxide Inorganic materials O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052837 uvarovite Inorganic materials 0.000 description 1
- FIXNOXLJNSSSLJ-UHFFFAOYSA-N ytterbium(III) oxide Inorganic materials O=[Yb]O[Yb]=O FIXNOXLJNSSSLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
-
- 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
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
- C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
Definitions
- the present invention relates to a glass composition for flat cross-section glass fibers, flat cross-section glass fibers, and a method for producing flat cross-section glass fibers from glass raw materials including recycled glass materials.
- glass fibers have been widely used in various applications to improve the performance of resin compositions.
- demand for glass fibers (hereinafter sometimes referred to as flat cross-section glass fibers) that are made of a characteristic glass composition for glass fibers and contain multiple glass filaments with a flat cross-sectional shape with a major axis of a specified range and a minor axis of a specified range has been expanding because they impart the characteristics derived from the glass composition for glass fibers to glass fiber-reinforced molded products and have excellent resin composition reinforcement properties, such as improving the tensile strength and impact strength of glass fiber-reinforced resin compositions (see, for example, Patent Document 1).
- E-glass composition is the most widely used, and among flat cross-section glass fibers, flat cross-section glass fibers made of E-glass composition are produced in the largest volume.
- the E-glass composition is a composition containing SiO 2 in the range of 52.0 to 56.0 mass %, Al 2 O 3 in the range of 12.0 to 16.0 mass %, MgO and CaO in the range of 20.0 to 25.0 mass % in total, and B 2 O 3 in the range of 5.0 to 10.0 mass %, based on the total amount of the glass composition for glass fiber.
- flat cross-section glass fibers flat cross-section glass fiber made of E-glass composition is the most widely produced, so if it were possible to manufacture flat cross-section glass fiber made of E-glass composition using recycled glass material, it would make a great contribution to the environment.
- the recycled glass material contains fine foreign matter such as platinum and crushed bricks, and these foreign matter affect the productivity of flat cross-section glass fibers.
- the flattening stability, flattening ratio stability, and glass fiber spinning stability are impaired.
- the present invention aims to provide a glass composition for flat cross-section glass fibers that can eliminate such inconveniences and provide flat cross-section glass fibers that have excellent flattening stability, flattening ratio stability, and glass fiber spinning stability, even when flat cross-section glass fibers are produced using recycled glass materials.
- the present invention also aims to provide a flat cross-section glass fiber made from the glass composition for flat cross-section glass fiber, and a method for producing a flat cross-section glass fiber from a glass raw material containing a recycled glass material.
- the glass composition for flat cross section glass fiber of the present invention contains, relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber, SiO 2 in the range of 50.00 to 60.00 mass%, Al 2 O 3 in the range of 9.00 to 18.00 mass%, B 2 O 3 in the range of 3.00 to 9.00 mass%, CaO in the range of 15.00 to 30.00 mass%, MgO in the range of 0.10 to 5.00 mass%, Fe 2 O 3 in the range of 0.01 to 1.00 mass%, TiO 2 in the range of 0.01 to 1.00 mass%, and Na 2 O and K 2 O in the range of 0.10 to 2.00 mass% in total, and the ratio of the content of K 2 O to the content of Na 2 O (K 2 O/Na 2
- the present invention is characterized in that , when the CaO content is C, the MgO content is M, the TiO2 content is T, and the total content of Na2O and K2O is NK , the C, M , T, and NK satisfy
- the flat cross-section glass fiber of the present invention is a flat cross-section glass fiber including a plurality of flat cross-section glass filaments having a flat cross-sectional shape with a major axis of a predetermined range length and a minor axis of a predetermined range length, and is characterized in that the flat cross-section glass filaments are made of the glass composition for flat cross-section glass fiber of the present invention.
- the flat cross-section glass fiber of the present invention has excellent flattening stability, flattening ratio stability, and glass fiber spinning stability, even when produced using recycled glass materials.
- the method for producing flat cross-section glass fibers from glass raw materials containing recycled glass material of the present invention is a method for producing flat cross-section glass fibers from glass raw materials containing recycled glass material, which uses glass raw materials containing recycled glass material to obtain flat cross-section glass filaments having a flat cross-sectional shape with a major axis of a predetermined range length and a minor axis of a predetermined range length, and bundles a plurality of the flat cross-section glass filaments, characterized in that the glass raw materials contain recycled glass material in a range of 1.0 to 50.0 mass% relative to the total amount, and the flat cross-section glass filaments are made of the glass composition for flat cross-section glass fibers of the present invention.
- the method of the present invention for producing flat cross-section glass fiber from glass raw materials containing recycled glass material even when the glass fiber is produced using recycled glass material, as long as the amount of the recycled glass material relative to the total amount is within the above-mentioned range, it is possible to produce flat cross-section glass fiber with excellent flattening stability, flattening ratio stability, and glass fiber spinning stability.
- the flat cross-section glass fiber having excellent flattening stability means that when glass raw materials are melted, the resulting molten glass is drawn from a bushing equipped with 400 nozzle tips at a flow rate of 1.5 g/min of molten glass passing through each nozzle to obtain 400 flat cross-section glass filaments, and these flat cross-section glass filaments are bundled to produce a flat cross-section glass fiber, the average ratio of the major axis to the minor axis (major axis/minor axis) of the 400 flat cross-section glass filaments constituting the flat cross-section glass fiber is 3.0 or more.
- the flat cross-section glass fiber having excellent flatness ratio stability means that when glass raw materials are melted, the resulting molten glass is drawn from a bushing equipped with 400 nozzle tips at a flow rate of 1.3 g/min of molten glass passing through each nozzle to obtain 400 flat cross-section glass filaments, and these flat cross-section glass filaments are bundled to produce a flat cross-section glass fiber, the 400 flat cross-section glass filaments constituting the flat cross-section glass fiber do not contain any flat cross-section glass filaments having a ratio of the major axis to the minor axis (major axis/minor axis) of 2.0 or less.
- the flat cross-section glass fiber has excellent glass fiber spinning stability means that when the glass raw material is melted, the resulting molten glass is drawn from a bushing equipped with 400 nozzle tips at a flow rate of 1.3 g/min of molten glass passing through each nozzle to obtain 400 flat cross-section glass filaments, and these flat cross-section glass filaments are bundled to produce a flat cross-section glass fiber, the number of times that the flat cross-section glass filaments constituting the flat cross-section glass fiber are broken is 105 or less.
- the glass composition for flat cross section glass fiber of the present embodiment contains, relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber, SiO 2 in the range of 50.00 to 60.00 mass%, Al 2 O 3 in the range of 9.00 to 18.00 mass%, B 2 O 3 in the range of 3.00 to 9.00 mass%, CaO in the range of 15.00 to 30.00 mass%, MgO in the range of 0.10 to 5.00 mass%, Fe 2 O 3 in the range of 0.01 to 1.00 mass%, TiO 2 in the range of 0.01 to 1.00 mass%, and Na 2 O and K 2 O in the range of 0.10 to 2.00 mass% in total, and the ratio of the content of K 2 O to the content of Na 2 O (K 2 O/Na 2
- the content of CaO is C
- the content of MgO is M
- the content of TiO2 is T
- the total content of Na2O and K2O is NK
- the C, M , T, and NK satisfy the following formula ( 1 ). 3.00 ⁇
- the content of SiO 2 is less than 50.00 mass% based on the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber, the mechanical strength of the flat cross section glass fiber made of the glass composition for flat cross section glass fiber is greatly reduced, and the resin composition reinforcement property of the flat cross section glass fiber is impaired. Also, if the content of SiO 2 is more than 60.00 mass%, the 1000 poise temperature and liquidus temperature of the glass composition for flat cross section glass fiber are high, making it difficult to manufacture the flat cross section glass fiber.
- the content of SiO 2 relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber is preferably in the range of 50.50 to 56.60 mass%, more preferably in the range of 51.00 to 54.44 mass%, even more preferably in the range of 52.00 to 54.40 mass%, particularly preferably in the range of 53.00 to 54.35 mass%, and most preferably in the range of 53.60 to 54.30 mass%.
- the content of Al 2 O 3 is less than 9.00 mass% relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber, the mechanical strength of the flat cross section glass fiber made of the glass composition for flat cross section glass fiber is greatly reduced, and the resin composition reinforcement property of the flat cross section glass fiber is impaired. Also, if the content of Al 2 O 3 is more than 18.00 mass%, the 1000 poise temperature and liquidus temperature of the glass composition for flat cross section glass fiber are high, making it difficult to manufacture the flat cross section glass fiber.
- the content of Al 2 O 3 relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber is preferably in the range of 12.00 to 16.00 mass%, more preferably in the range of 12.50 to 15.50 mass%, even more preferably in the range of 13.00 to 15.00 mass%, particularly preferably in the range of 13.50 to 14.50 mass%, and most preferably in the range of 13.75 to 14.25 mass%.
- the viscosity of the molten glass composition for flat cross section glass fiber at high temperatures increases, and devitrification is easily generated in the bushing, which causes the glass filaments constituting the flat cross section glass fiber to be cut during glass fiber spinning, or causes flat cross section glass fiber containing devitrification to be generated.
- the content of B 2 O 3 relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber is preferably in the range of 4.60 to 7.90 mass%, more preferably in the range of 4.70 to 7.00 mass%, even more preferably in the range of 4.80 to 6.80 mass%, particularly preferably in the range of 5.00 to 6.50 mass%, particularly preferably in the range of 5.10 to 6.4 mass%, and most preferably in the range of 5.55 to 5.94 mass%.
- the CaO content is less than 15.00 mass % relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber, the viscosity of the molten glass composition for flat cross section glass fiber at high temperatures increases, resulting in poor flattening ratio stability and flattening stability. Also, if the CaO content exceeds 30.00 mass %, devitrified matter is likely to be generated in the bushing, which may cause breakage during spinning or cause flat cross section glass fibers containing devitrified matter.
- the CaO content relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber is preferably in the range of 20.00 to 28.00 mass%, more preferably in the range of 20.50 to 26.0 mass%, even more preferably in the range of 21.00 to 25.00 mass%, particularly preferably in the range of 21.50 to 24.50 mass%, and most preferably in the range of 22.00 to 24.00 mass%.
- the MgO content is less than 0.10 mass % relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber, the viscosity of the molten glass composition for flat cross section glass fiber at high temperatures increases, resulting in poor flattening ratio stability and flattening stability. Also, if the MgO content exceeds 5.00 mass %, striae will occur in the molten glass composition for flat cross section glass fiber, and the glass filaments constituting the flat cross section glass fiber may be easily cut during spinning.
- the content of MgO relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber is preferably in the range of 0.20 to 2.90 mass%, more preferably in the range of 0.50 to 2.50 mass%, even more preferably in the range of 0.80 to 2.40 mass%, particularly preferably in the range of 0.90 to 2.30 mass%, particularly preferably in the range of 1.00 to 2.20 mass%, and most preferably in the range of 1.10 to 2.10 mass%.
- the content of Fe 2 O 3 is less than 0.01 mass % relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber, the defoaming property of the molten glass composition for flat cross section glass fiber is reduced, and the glass filaments constituting the flat cross section glass fiber may be easily cut due to bubbles during spinning.
- the content of Fe 2 O 3 is more than 1.00 mass %, the molten glass composition for flat cross section glass fiber is colored, and the absorption of radiant heat becomes non-uniform due to this coloring, and the melt uniformity of the molten glass composition for flat cross section glass fiber is deteriorated, so that the flattening ratio stability and flattening stability are deteriorated.
- the content of Fe 2 O 3 relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber is preferably in the range of 0.05 to 0.90 mass%, more preferably in the range of 0.10 to 0.60 mass%, even more preferably in the range of 0.15 to 0.55 mass%, particularly preferably in the range of 0.18 to 0.45 mass%, particularly preferably in the range of 0.20 to 0.42 mass%, and most preferably in the range of 0.21 to 0.40 mass%.
- the content of TiO2 is less than 0.01 mass% with respect to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber, the viscosity of the molten glass composition for flat cross section glass fiber at high temperature becomes high, so that the flattening ratio stability and flattening stability deteriorate. Also, if the content of TiO2 is more than 1.00 mass%, the 1000 poise temperature and liquidus temperature of the glass composition for flat cross section glass fiber become high, so that it becomes difficult to manufacture flat cross section glass fiber.
- the content of TiO 2 relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber is preferably in the range of 0.05 to 0.90 mass%, more preferably in the range of 0.06 to 0.50 mass%, even more preferably in the range of 0.07 to 0.35 mass%, particularly preferably in the range of 0.08 to 0.24 mass%, particularly preferably in the range of 0.09 to 0.22 mass%, and most preferably in the range of 0.10 to 0.20 mass%.
- the glass composition for flat cross section glass fiber of this embodiment it is difficult to make the total content of Na 2 O and K 2 O less than 0.10 mass % relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber when a mineral material is used as a glass raw material. Also, if the total content of Na 2 O and K 2 O exceeds 2.00 mass %, the mechanical strength of the flat cross section glass fiber made of the glass composition for flat cross section glass fiber is greatly reduced, and the resin composition reinforcing property of the flat cross section glass fiber is impaired.
- the total content of Na 2 O and K 2 O relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber is preferably in the range of 0.20 to 1.80 mass%, more preferably in the range of 0.30 to 1.50 mass%, even more preferably in the range of 0.40 to 1.20 mass%, particularly preferably in the range of 0.51 to 1.10 mass%, and most preferably in the range of 0.60 to 0.94 mass%.
- the fiber forming property of the molten glass composition for flat cross section glass fiber is deteriorated, and the surface tension of the molten glass composition for flat cross section glass fiber is increased, which deteriorates the flattening ratio stability of the glass composition for flat cross section glass fiber.
- the ratio (K 2 O/Na 2 O) of the content of K 2 O to the content of Na 2 O is 0.50 or more, it becomes difficult to sufficiently clarify the molten glass composition for flat cross section glass fiber, and the flattening stability of the glass composition for flat cross section glass fiber is deteriorated.
- the ratio of the K 2 O content to the Na 2 O content is preferably in the range of 0.07 or more and 0.44 or less, more preferably in the range of 0.08 or more and 0.40 or less, even more preferably in the range of 0.09 or more and 0.36 or less, particularly preferably in the range of 0.10 or more and 0.035 or less, especially preferably in the range of 0.11 or more and 0.33 or less, and most preferably in the range of 0.12 or more and 0.32 or less.
- the meltability of the molten glass composition for flat cross section glass fiber deteriorates due to coloring of the molten glass composition, and the aspect ratio stability deteriorates. Also, if the ratio of the MgO content to the Fe2O3 content (MgO / Fe2O3 ) is 10.00 or more, the meltability of the molten glass composition for flat cross section glass fiber deteriorates, and the aspect ratio stability deteriorates.
- the ratio of the MgO content to the Fe 2 O 3 content is preferably in the range of 4.30 to 9.94, more preferably in the range of 6.60 to 9.40, and even more preferably in the range of 7.10 to 8.90.
- the value of (C ⁇ M ⁇ T/NK) 1/2 is less than 3.00, the amount of volatile components from the melt of the glass composition for flat cross section glass fiber, which causes the cutting of the glass filaments constituting the flat cross section glass fiber during glass fiber spinning, tends to increase, and the glass fiber spinning stability deteriorates.
- the value of (C ⁇ M ⁇ T/NK) 1/2 is more than 3.75, Cr-based crystals, specifically uvarovite crystals, which causes the cutting of the glass filaments constituting the flat cross section glass fiber during glass fiber spinning, tend to be easily generated, and the glass fiber spinning stability deteriorates.
- the value of (C ⁇ M ⁇ T/NK) 1/2 is preferably in the range of 3.03 to 3.65, more preferably in the range of 3.04 to 3.40, and even more preferably in the range of 3.05 to 3.15.
- the glass composition for flat cross section glass fiber of this embodiment may contain F2 in a range of 0 mass% or more and less than 1.00 mass% based on the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber.
- the content of F2 based on the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber is preferably less than 0.10 mass%, more preferably less than 0.01 mass%, even more preferably 0.004 mass% or less, and particularly preferably 0 mass%, from the viewpoint of reducing environmental load.
- the glass composition for flat cross section glass fiber of this embodiment may contain ZnO in a range of 0 mass % or more and less than 3.00 mass % relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber.
- the content of ZnO relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber is preferably less than 2.50 mass %, more preferably less than 1.50 mass %, even more preferably less than 0.50 mass %, particularly preferably less than 0.10 mass %, especially preferably less than 0.05 mass %, and most preferably less than 0.01 mass %.
- the glass composition for flat cross-section glass fiber of this embodiment can be prepared by mixing a glass recycled material in the range of 1.0 to 50.0 mass % with respect to the total amount of the glass composition for flat cross-section glass fiber, and a mineral material or a mineral-derived refined material.
- the glass composition for flat cross-section glass fiber of this embodiment has a content ratio of the glass recycled material and the mineral material or the mineral-derived refined material determined based on the components contained in the glass recycled material and the mineral material or the mineral-derived refined material, the content of each component, and the amount of volatilization of each component during the melting process when making into glass raw material, so as to obtain the above-mentioned glass composition.
- the recycled glass material may be waste glass fiber generated during the glass fiber manufacturing process due to reasons such as cutting, poor quality, or non-compliance with standards, or glass fiber recovered from a glass fiber reinforced resin composition, which has been crushed after removing organic components attached to the surface by incineration or the like.
- the recycled glass material is preferably a recycled glass material recovered from a glass fiber reinforced resin composition containing E-glass fiber, for example.
- examples of the mineral materials include silica sand, feldspar, clay, limestone, etc.
- examples of the mineral-derived refined materials include silica powder, dolomite, talc, clay, alumina, soda ash, etc.
- the glass composition for flat cross section glass fiber of this embodiment may contain oxides of Ba, Co, Ni, Cu, Mo, Sr, Nb, W, Ce, Y, La, Bi, Gd, Pr, Sc, or Yb as impurities resulting from the glass raw materials including the recycled glass material, in a range of 3.00 mass% or less in total relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber.
- the content of the impurities relative to the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber is preferably 2.00 mass% or less, and more preferably less than 1.00 mass%.
- the glass composition for flat cross section glass fiber of this embodiment contains BaO, CuO, SrO, Ni2O3 , Nb2O4 , WO3 , CeO2 , Y2O3 , La2O3 , Bi2O3 , Gd2O3 , Pr2O3 , Sc2O3 , or Yb2O3 as an impurity
- the content thereof is preferably less than 0.40 mass%, more preferably less than 0.20 mass%, even more preferably less than 0.10 mass%, particularly preferably less than 0.05 mass%, particularly preferably 0.04 mass% or less, especially preferably less than 0.015 mass%, and most preferably less than 0.01 mass%, based on the total amount of the glass composition for flat cross section glass fiber.
- each component of the glass composition for flat cross section glass fiber of this embodiment can be measured using an ICP optical emission spectrometer for the light element Li.
- the content of other elements can be measured using a wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer.
- the glass batch is placed in a platinum crucible and melted in an electric furnace at 1650°C while stirring for six hours to obtain homogeneous molten glass.
- glass fiber is placed in a platinum crucible and melted in an electric furnace at 1650°C while stirring for six hours to obtain homogeneous molten glass.
- the glass batch is prepared by mixing glass raw materials. If organic matter is attached to the glass fiber surface, or if the glass fiber is contained in an organic material (resin) mainly as a reinforcing material, the glass fiber is used after removing the organic matter by, for example, heating in a muffle furnace at 300 to 650°C for 0.5 to 24 hours.
- organic material resin mainly as a reinforcing material
- the molten glass is poured onto a carbon plate to produce glass cullet, which is then crushed and powdered to obtain glass powder.
- the light element Li is quantitatively analyzed using an ICP optical emission spectrometer after the glass powder is heated and decomposed with acid.
- the other elements are quantitatively analyzed using a wavelength-dispersive X-ray fluorescence analyzer after the glass powder is formed into a disk shape using a press.
- Quantitative analysis using a wavelength-dispersive X-ray fluorescence analyzer can be performed by preparing a calibration curve sample based on the results measured using the fundamental parameter method and analyzing it using the calibration curve method.
- the content of each component in the calibration curve sample can be quantitatively analyzed using an ICP optical emission spectrometer.
- the results of these quantitative analyses are converted into oxides to calculate the content and total amount of each component, and the content (mass%) of each of the aforementioned components can be obtained from these values.
- the flat cross-section glass fiber of this embodiment is a flat cross-section glass fiber that includes a plurality of flat cross-section glass filaments having a flat cross-sectional shape with a major axis of a predetermined range length and a minor axis of a predetermined range length, and the flat cross-section glass filaments are made of the glass composition for the flat cross-section glass fiber of this embodiment.
- the flat cross-section glass fiber of this embodiment can be produced by a method for producing flat cross-section glass fiber from a glass raw material containing a recycled glass material, which uses a glass raw material containing a recycled glass material to obtain flat cross-section glass filaments having a flat cross-sectional shape with a major axis of a predetermined range length and a minor axis of a predetermined range length, and then bundles a plurality of the flat cross-section glass filaments.
- the glass raw materials contain the recycled glass material in a range of 1.0 to 50.0 mass % relative to the total amount, and the flat cross-section glass filaments are made of the glass composition for flat cross-section glass fibers of the present embodiment.
- the flat cross section glass fiber of this embodiment can be formed, for example, from the glass composition for flat cross section glass fiber of this embodiment as follows. First, glass raw materials prepared to have the above-mentioned composition when melted are supplied to a melting furnace and melted at a temperature range of 1000 poise temperature or higher, specifically, at a temperature in the range of 1450 to 1650°C. The molten glass melted at the above temperature is then discharged from 1 to 8000 nozzle tips or holes controlled to a predetermined temperature, and is stretched by winding at high speed to cool and solidify, thereby forming the glass fiber.
- the glass filament that is discharged from one nozzle tip or hole and cooled and solidified usually has a perfectly circular cross-sectional shape and a diameter in the range of 2.0 to 35.0 ⁇ m.
- the flat cross-sectional glass filament of this embodiment having a non-circular (e.g., elliptical or oval) flat cross-sectional shape can be obtained by controlling the temperature conditions.
- the non-circular shape is, for example, an ellipse or oval (a shape in which the short sides of a rectangle are replaced with semicircles whose diameter is the short sides), etc.
- the ratio of the long diameter to the short diameter of the cross-sectional shape is, for example, in the range of 2.0 to 10.0, and the fiber diameter when the cross-sectional area is converted to a perfect circle (converted fiber diameter) is, for example, in the range of 2.0 to 35.0 ⁇ m.
- the flat cross-section glass fiber of this embodiment is usually in the form of a glass fiber bundle (glass strand) in which the flat cross-section glass filaments are bundled in the range of 10 to 8,000 pieces, and has, for example, a weight in the range of 0.3 to 10,000.0 tex (g/km) and an elastic modulus in the range of 70.0 to 79.4 GPa.
- the elastic modulus can be measured, for example, as follows.
- the flat cross-section glass fiber of this embodiment is placed in a platinum crucible and melted in an electric furnace at 1600°C for 6 hours while stirring, to obtain homogeneous molten glass.
- the flat cross-section glass fiber of this embodiment is contained in a glass fiber reinforced resin composition
- the glass fiber reinforced resin composition is heated, for example, in a muffle furnace at 300 to 650°C for about 0.5 to 24 hours to decompose the organic matter, and the flat cross-section glass fiber obtained is used.
- the molten glass is poured onto a carbon plate to produce glass cullet, which is then poured into a small cylindrical platinum bushing with a circular nozzle tip at the bottom of the container, and the bushing is heated to a predetermined temperature so that the viscosity of the poured glass cullet is 1000 ⁇ 150 poise, melting the glass cullet and obtaining molten glass.
- the molten glass discharged from the nozzle tip of the platinum bushing is wound up at a specified speed by a winding machine so that the glass fiber diameter is 13 ⁇ 2 ⁇ m, and is cooled and solidified while being stretched, to obtain glass fiber with a perfectly circular cross section.
- a single fiber (monofilament) is collected between the nozzle tip of the platinum bushing and the winding machine, and a monofilament in a state in which deterioration due to contact and friction has been minimized is selected.
- the obtained monofilament is aligned in the long direction along a line connecting the center points of the short sides of a mount having two gripping portions and two support portions, as described below, and glued to prepare a monofilament test piece.
- the diameter of the obtained monofilament is then measured using a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi, Ltd., product name: S-3400), and the cross-sectional area of the monofilament is calculated from the obtained diameter.
- the two gripping parts in the mount are set in the upper and lower gripping tools of a tensile testing machine (manufactured by A&D Co., Ltd., product name: benchtop material testing machine STB-1225S) with the distance between the gripping tools set to 50 mm, the two support parts in the mount are cut off, and the gripping parts are connected only by the monofilament, and then a tensile test is performed at a crosshead speed of 5 mm/min.
- a tensile testing machine manufactured by A&D Co., Ltd., product name: benchtop material testing machine STB-1225S
- the mount has short sides of 25 mm and long sides of 75 mm, and a cutout section with a short side of 15 mm and a long side of 50 mm is provided in the center of its interior so that the short and long sides of the mount are parallel to the short and long sides of the cutout section, respectively.
- a gripping section that is set in the gripping tool of a tensile tester is provided between the short side of the cutout section and the short side of the mount, and a support section that connects and supports the two gripping sections is provided between the long side of the cutout section and the long side of the mount.
- the flat cross-section glass fiber of this embodiment can take various forms, such as yarn, woven fabric, knitted fabric, nonwoven fabric, chopped strand, roving, powder, etc., obtained by further processing the glass strands in various ways.
- the nonwoven fabric includes chopped strand mat and multiaxial nonwoven fabric.
- the chopped strands are glass fibers formed by bundling multiple glass filaments and then cut into lengths in the range of 1 to 25 mm.
- the chopped strands are usually distributed in the form of multiple glass fiber pieces cut as described above and packaged in a bag.
- the roving is a glass fiber formed by bundling multiple glass filaments and winding them continuously. Roving is usually distributed with glass fiber of 1000m or more in length wound around a core material.
- the flat cross-section glass fiber of this embodiment may be surface-coated with an organic material for the purposes of improving the bundling of the glass filaments, improving the adhesion between the glass fiber and the resin, and improving the uniform dispersion of the flat cross-section glass fiber in a mixture of the flat cross-section glass fiber and the resin or inorganic material.
- organic materials include starch, urethane resin, epoxy resin, vinyl acetate resin, acrylic resin, modified polypropylene (particularly carboxylic acid-modified polypropylene), copolymers of (poly)carboxylic acid (particularly maleic acid) and unsaturated monomers, etc.
- the flat cross-section glass fiber of this embodiment may be coated with a resin composition containing a silane coupling agent, a lubricant, a surfactant, etc.
- the flat cross-section glass fiber of this embodiment may be coated with a treatment composition containing a silane coupling agent, a surfactant, etc. without containing the resin.
- Such a resin composition or treatment composition coats the flat cross-section glass fiber at a ratio in the range of 0.1 to 2.0 mass % based on the mass of the flat cross-section glass fiber of this embodiment in a state in which it is not coated with the resin composition or treatment composition.
- the coating of the flat cross-section glass fiber with the organic matter can be performed, for example, in the manufacturing process of the flat cross-section glass fiber, by applying a resin solution or a resin composition solution to the flat cross-section glass fiber using a known method such as a roller-type applicator, and then drying the flat cross-section glass fiber to which the resin solution or the resin composition solution has been applied.
- the flat cross-section glass fiber of this embodiment which is in the form of a woven fabric made of the organic material, can be coated by immersing the flat cross-section glass fiber in a treatment composition solution and then drying the flat cross-section glass fiber to which the treatment composition has been applied.
- the silane coupling agent may be, for example, aminosilane, chlorosilane, epoxysilane, mercaptosilane, vinylsilane, acrylicsilane, or cationic silane.
- the silane coupling agent may be used alone or in combination of two or more of these compounds.
- aminosilanes include ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, N- ⁇ -(aminoethyl)- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ⁇ -(aminoethyl)-N'- ⁇ -(aminoethyl)- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, and ⁇ -anilinopropyltrimethoxysilane.
- chlorosilane is gamma-chloropropyltrimethoxysilane.
- epoxy silanes include ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane and ⁇ -(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane.
- Examples of mercaptosilanes include gamma-mercaptotrimethoxysilane.
- vinyl silanes examples include vinyltrimethoxysilane, N- ⁇ -(N-vinylbenzylaminoethyl)- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, etc.
- acrylic silanes examples include gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane.
- cationic silanes examples include N-(vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, etc.
- the lubricants include modified silicone oils, animal oils and their hydrogenated products, vegetable oils and their hydrogenated products, animal waxes, vegetable waxes, mineral waxes, condensates of higher saturated fatty acids and higher saturated alcohols, polyethyleneimines, polyalkylpolyamine alkylamide derivatives, fatty acid amides, and quaternary ammonium salts.
- the lubricants can be used alone or in combination of two or more types.
- An example of an animal oil is beef tallow.
- Vegetable oils include soybean oil, coconut oil, rapeseed oil, palm oil, castor oil, etc.
- animal waxes examples include beeswax and lanolin.
- Examples of vegetable waxes include candelilla wax and carnauba wax.
- mineral waxes examples include paraffin wax, montan wax, etc.
- condensation products of higher saturated fatty acids and higher saturated alcohols include stearic acid esters such as lauryl stearate.
- fatty acid amides include dehydrated condensates of polyethylene polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, and tetraethylenepentamine with fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, and stearic acid.
- Quaternary ammonium salts include alkyltrimethylammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride.
- the surfactant may be a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, or an amphoteric surfactant.
- the surfactant may be used alone or in combination of two or more kinds.
- Nonionic surfactants include ethylene oxide propylene oxide alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers, alkyl polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid monoesters, polyoxyethylene fatty acid diesters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, glycerol fatty acid ester ethylene oxide adducts, polyoxyethylene castor oil ethers, hydrogenated castor oil ethylene oxide adducts, alkylamine ethylene oxide adducts, fatty acid amide ethylene oxide adducts, glycerol fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, pentaerythritol fatty acid esters, sorbitol fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, sucrose fatty acid esters, polyhydric alcohol alkyl
- Cationic surfactants include alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride, alkyl trimethyl ammonium chloride, alkyl dimethyl ethyl ammonium ethyl sulfate, higher alkyl amine acetate, higher alkyl amine hydrochloride, ethylene oxide adducts of higher alkyl amines, condensates of higher fatty acids and polyalkylene polyamines, salts of esters of higher fatty acids and alkanolamines, salts of higher fatty acid amides, imidazoline-type cationic surfactants, alkyl pyridinium salts, etc.
- Anionic surfactants include higher alcohol sulfates, higher alkyl ether sulfates, ⁇ -olefin sulfates, alkylbenzene sulfonates, ⁇ -olefin sulfonates, reaction products of fatty acid halides and N-methyltaurine, dialkyl sulfosuccinates, higher alcohol phosphates, and phosphates of higher alcohol ethylene oxide adducts.
- Amphoteric surfactants include amino acid amphoteric surfactants such as alkali metal alkylaminopropionates, betaine types such as alkyldimethylbetaines, and imidazoline amphoteric surfactants.
- Example 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 First, the mineral-derived refined material and the glass recycling material were adjusted to prepare glass frits of Examples 1 to 6 having the compositions shown in Table 1 and glass frits of Comparative Examples 1 to 6 having the compositions shown in Table 1. Each of the glass frits contained 10.0 mass% of the glass recycling material relative to the total amount.
- the glass recycling material was a glass recycling material recovered from a glass fiber reinforced resin composition containing E-glass fiber.
- the glass raw materials were melted to obtain molten glass, and the obtained molten glass was drawn out from a bushing equipped with 400 nozzle tips at a flow rate of 1.3 g/min or 1.5 g/min passing through each nozzle to obtain a plurality of flat cross-section (elliptical cross-section) glass filaments.
- a plurality of the flat cross-section (elliptical cross-section) glass filaments were bundled to produce a flat cross-section (elliptical cross-section) glass fiber.
- the nozzle tip has a hole with a flat cross-sectional shape with a minor axis length of 1.0 mm and a ratio of the major axis length to the minor axis length (minor axis/major axis) of 4.0, and a wall portion with a notch for cooling the molten glass.
- the 400 flat cross-section glass filaments constituting the flat cross-section glass fiber did not contain any flat cross-section glass filaments having a ratio of the major axis to the minor axis (major axis/minor axis) of 2.0 or less, the result was evaluated as "OK", and when even one flat cross-section glass filament having a ratio of the major axis to the minor axis (major axis/minor axis) of 2.0 or less was included, the result was evaluated as "NG”.
- Glass fiber spinning stability The glass raw material was melted, and the resulting molten glass was drawn out from a bushing equipped with 400 nozzle tips at a flow rate of 1.3 g/min of molten glass passing through each nozzle to obtain 400 flat cross-section glass filaments. These flat cross-section glass filaments were then bundled to produce a flat cross-section glass fiber.
- the flat cross-section glass filaments constituting the flat cross-section glass fiber were evaluated as "OK” if the number of times that the flat cross-section glass filaments constituting the flat cross-section glass fiber were cut was 105 or less, and the flat cross-section glass filaments constituting the flat cross-section glass fiber were evaluated as "NG” if the number of times that the flat cross-section glass filaments constituting the flat cross-section glass fiber were cut was more than 105 times.
- the flat cross-section glass fibers of Examples 1 to 6 which contain a plurality of flat cross-section glass filaments made of the glass composition for flat cross-section glass fibers of the present invention, have excellent flattening stability, flattening ratio stability, and glass fiber spinning stability.
- the flat cross-section glass fiber of Comparative Example 1 which contains a plurality of flat cross-section glass filaments made of a glass composition for flat cross - section glass fiber in which the ratio of the K 2 O content to the Na 2 O content (K 2 O/Na 2 O) is 0.00, less than 0.05, does not have sufficient flattening ratio stability
- the flat cross-section glass fiber of Comparative Example 2 which contains a plurality of flat cross-section glass filaments made of a glass composition for flat cross-section glass fiber in which the ratio of the K 2 O content to the Na 2 O content (K 2 O/Na 2 O) is 1.00, more than 0.50, does not have sufficient flattening stability.
- the flat cross -section glass fiber of Comparative Example 3 which contains a plurality of flat cross-section glass filaments made of a glass composition for flat cross-section glass fiber in which the ratio of the MgO content to the Fe 2 O 3 content (MgO/Fe 2 O 3 ) is 11.45 and is 10.00 or more
- the flat cross-section glass fiber of Comparative Example 4 which contains a plurality of flat cross-section glass filaments made of a glass composition for flat cross-section glass fiber in which the ratio of the MgO content to the Fe 2 O 3 content (MgO/Fe 2 O 3 ) is 3.65 and is less than 4.10, do not have sufficient aspect ratio stability.
- the flat cross section glass fiber of Comparative Example 5 which includes a plurality of flat cross section glass filaments made of a glass composition for flat cross section glass fiber in which the C, M, T, and NK do not satisfy the formula (1) and the value of (C ⁇ M ⁇ T/NK) 1/2 is 4.02, which is greater than 3.75
- the flat cross section glass fiber of Comparative Example 6 which includes a plurality of flat cross section glass filaments made of a glass composition for flat cross section glass fiber in which the C, M, T, and NK do not satisfy the formula (1) and the value of (C ⁇ M ⁇ T/NK) 1/2 is 2.86, which is less than 3.00, are clearly unable to have sufficient glass fiber spinning stability.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
ガラス再生材料を用いた場合でも、優れた扁平化安定性、扁平比安定性及びガラス繊維紡糸安定性を備える扁平断面ガラス繊維を得ることができる、扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物を提供する。５０．００～６０．００質量％のＳｉＯ２と、９．００～１８．００質量％のＡｌ２Ｏ３と、３．００～９．００質量％のＢ２Ｏ３と、１５．００～３０．００質量％のＣａＯと、０．１０～５．００質量％のＭｇＯと、０．０１～１．００質量％のＦｅ２Ｏ３と、０．０１～１．００質量％のＴｉＯ２と、合計で０．１０～２．００質量％のＮａ２ＯおよびＫ２Ｏとを含み、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏが０．０５以上０．５０未満であり、ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３が４．１０以上１０．００であり、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２の含有量Ｃ、Ｍ、Ｔ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量ＮＫが次式（１）を満たす。 ３．００≦（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２≦３．７５ ・・・（１）
Description
本発明は、扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物、扁平断面ガラス繊維およびガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法に関する。
従来、ガラス繊維は、樹脂組成物の性能を向上させるために種々の用途で広く用いられている。近年、ガラス繊維の中でも、特徴のあるガラス繊維用ガラス組成物からなり、所定の範囲の長さの長径と所定の範囲の長さの短径とを備える扁平な断面形状を有する複数本のガラスフィラメントを含むガラス繊維（以下、扁平断面ガラス繊維ということがある）は、ガラス繊維用ガラス組成物に由来する特徴をガラス繊維強化成形品に付与し、かつ、ガラス繊維強化樹脂組成物の引張強度や衝撃強さを向上させるといった、優れた樹脂組成物強化性を備えることから、その需要が拡大している（例えば、特許文献１参照）。
ガラス繊維用ガラス組成の中では、Ｅガラス組成が最も汎用的に用いられており、扁平断面ガラス繊維の中では、Ｅガラス組成からなる扁平断面ガラス繊維の生産量が最も多い。
前記Ｅガラス組成は、ガラス繊維用ガラス組成の全量に対し５２．０～５６．０質量％の範囲のＳｉＯ２と、１２．０～１６．０質量％の範囲のＡｌ２Ｏ３と、合計で２０．０～２５．０質量％の範囲のＭｇＯおよびＣａＯと、５．０～１０．０質量％の範囲のＢ２Ｏ３とを含む組成である。
一方、近年、環境に対する意識の高まりから製造工程で発生するガラス繊維廃棄物の付着物を除去し、粉砕したもの（ガラス再生材料）をガラス原料としてとして再利用することが行われている。扁平断面ガラス繊維の中では、Ｅガラス組成からなる扁平断面ガラス繊維の生産量が最も多いことから、ガラス再生材料を使用して、Ｅガラス組成からなる扁平断面ガラス繊維を製造可能であれば、環境への貢献は大きくなる。
しかしながら、前記ガラス再生材料は、鉱物からなる純粋なガラス原料と比較して、微細な異物、例えば白金やレンガ破砕物等が含まれ、この異物が扁平断面ガラス繊維の生産性に影響を与えるため、例えば、特許文献１に記載されるような、従来のＥガラス組成からなる扁平断面ガラス繊維を製造しようとした場合、扁平化安定性、扁平比安定性およびガラス繊維紡糸安定性が損なわれるという不都合がある。
本発明は、かかる不都合を解消して、ガラス再生材料を用いて扁平断面ガラス繊維を製造した場合であっても、優れた扁平化安定性、扁平比安定性及びガラス繊維紡糸安定性を備える扁平断面ガラス繊維を得ることができる、扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる扁平断面ガラス繊維、及び、ガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するために、本発明の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対して、５０．００～６０．００質量％の範囲のＳｉＯ２と、９．００～１８．００質量％の範囲のＡｌ２Ｏ３と、３．００～９．００量％の範囲のＢ２Ｏ３と、１５．００～３０．００質量％の範囲のＣａＯと、０．１０～５．００質量％の範囲のＭｇＯと、０．０１～１．００質量％の範囲のＦｅ２Ｏ３と、０．０１～１．００質量％の範囲のＴｉＯ２と、合計で０．１０～２．００質量％の範囲のＮａ２ＯおよびＫ２Ｏとを含み、前記Ｎａ２Ｏの含有量に対するＫ２Ｏの含有量の比（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．０５以上０．５０未満の範囲にあり、前記Ｆｅ２Ｏ３の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３）が４．１０以上１０．００未満の範囲にあり、前記ＣａＯの含有量をＣ、前記ＭｇＯの含有量をＭ、前記ＴｉＯ２の含有量をＴ、前記Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量をＮＫとするときに、前記Ｃ、Ｍ、Ｔ、ＮＫが次式（１）を満たすことを特徴とする。
３．００≦（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２≦３．７５ ・・・（１）
３．００≦（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２≦３．７５ ・・・（１）
本発明の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物によれば、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対するＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量、および、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量と、Ｎａ２Ｏの含有量に対するＫ２Ｏの含有量の比（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）と、Ｆｅ２Ｏ３の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３）とがそれぞれ前記範囲にあり、前記Ｃ、Ｍ、Ｔ、ＮＫが前式（１）を満たすことにより、ガラス再生材料を用いて扁平断面ガラス繊維を製造した場合であっても、優れた扁平化安定性、扁平比安定性及びガラス繊維紡糸安定性を備える扁平断面ガラス繊維を得ることができる。
また、本発明の扁平断面ガラス繊維は、所定の範囲の長さの長径と所定の範囲の長さの短径とを備える扁平な断面形状を有する扁平断面ガラスフィラメントを複数本含む扁平断面ガラス繊維であって、前記扁平断面ガラスフィラメントが、前記本発明の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなることを特徴とする。
本発明の扁平断面ガラス繊維によれば、ガラス再生材料を用いて製造した場合であっても、優れた扁平化安定性、扁平比安定性及びガラス繊維紡糸安定性を備えることができる。
また、本発明のガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法は、ガラス再生材料を含むガラス原料を用いて、所定の範囲の長さの長径と所定の範囲の長さの短径とを備える扁平な断面形状を有する扁平断面ガラスフィラメントを得て、複数本の前記扁平断面ガラスフィラメントを集束させる、ガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法であって、前記ガラス原料が、全量に対し、１．０～５０．０質量％の範囲のガラス再生材料を含み、前記扁平断面ガラスフィラメントが、前記本発明の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなることを特徴とする。
本発明のガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法によれば、ガラス再生材料を用いて製造した場合であっても、ガラス再生材料が、全量に対し、前記範囲であれば、優れた扁平化安定性、扁平比安定性及びガラス繊維紡糸安定性を備える扁平断面ガラス繊維を製造することができる。
なお、ここで、扁平断面ガラス繊維が、優れた扁平化安定性を備えるとは、ガラス原料を溶融し、得られた溶融ガラスを、ノズル１個当たりを通過する溶融ガラスの流量を１．５ｇ／分として、４００個のノズルチップを備えるブッシングから引き出して４００本の扁平断面ガラスフィラメントを得て、これらの扁平断面ガラスフィラメントを集束させて扁平断面ガラス繊維を製造するときに、該扁平断面ガラス繊維を構成する４００本の扁平断面ガラスフィラメントの短径に対する長径の比（長径／短径）の平均値が３．０以上であることを意味する。
また、扁平断面ガラス繊維が、優れた扁平比安定性を備えるとは、ガラス原料を溶融し、得られた溶融ガラスを、ノズル１個当たりを通過する溶融ガラスの流量を１．３ｇ／分として、４００個のノズルチップを備えるブッシングから引き出して４００本の扁平断面ガラスフィラメントを得て、これらの扁平断面ガラスフィラメントを集束させて扁平断面ガラス繊維を製造するときに、該扁平断面ガラス繊維を構成する４００本の扁平断面ガラスフィラメントの中に、該扁平断面ガラスフィラメントの短径に対する長径の比（長径／短径）が２．０以下である扁平断面ガラスフィラメントが全く含まれないことを意味する。
さらに、扁平断面ガラス繊維が、優れたガラス繊維紡糸安定性を備えるとは、ガラス原料を溶融し、得られた溶融ガラスを、ノズル１個当たりを通過する溶融ガラスの流量を１．３ｇ／分として、４００個のノズルチップを備えるブッシングから引き出して４００本の扁平断面ガラスフィラメントを得て、これらの扁平断面ガラスフィラメントを集束させて扁平断面ガラス繊維を製造することを、１６８時間連続して行うときに、該扁平断面ガラス繊維を構成する扁平断面ガラスフィラメントが切断される回数が１０５回以下であることを意味する。
次に、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対して、５０．００～６０．００質量％の範囲のＳｉＯ２と、９．００～１８．００質量％の範囲のＡｌ２Ｏ３と、３．００～９．００質量％の範囲のＢ２Ｏ３と、１５．００～３０．００質量％の範囲のＣａＯと、０．１０～５．００質量％の範囲のＭｇＯと、０．０１～１．００質量％の範囲のＦｅ２Ｏ３と、０．０１～１．００質量％の範囲のＴｉＯ２と、合計で０．１０～２．００質量％の範囲のＮａ２ＯおよびＫ２Ｏとを含み、前記Ｎａ２Ｏの含有量に対するＫ２Ｏの含有量の比（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．０５以上０．５０未満の範囲にあり、前記Ｆｅ２Ｏ３の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３）が４．１０以上１０．００未満の範囲にあり、前記ＣａＯの含有量をＣ、前記ＭｇＯの含有量をＭ、前記ＴｉＯ２の含有量をＴ、前記Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量をＮＫとするときに、前記Ｃ、Ｍ、Ｔ、ＮＫが次式（１）を満たす。
３．００≦（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２≦３．７５ ・・・（１）
３．００≦（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２≦３．７５ ・・・（１）
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物によれば、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対する、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量、および、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏと合計含有量と、Ｎａ２Ｏの含有量に対するＫ２Ｏの含有量の比（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）と、Ｆｅ２Ｏ３の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３）とがそれぞれ前記範囲にあり、前記Ｃ、Ｍ、Ｔ、ＮＫが前式（１）を満たすことにより、ガラス再生材料を用いて扁平断面ガラス繊維を製造した場合であっても、優れた扁平化安定性、扁平比安定性およびガラス繊維紡糸安定性を備える扁平断面ガラス繊維を得ることができる。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、ＳｉＯ２の含有量が５０．００質量％未満では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる扁平断面ガラス繊維の機械的強度が大きく低下し、前記扁平断面ガラス繊維が有する、樹脂組成物強化性が損なわれる。また、ＳｉＯ２の含有量が６０．００質量％超では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の１０００ポイズ温度及び液相温度が高くなり、扁平断面ガラス繊維の製造が困難になる。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対する、ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは、５０．５０～５６．６０質量％の範囲であり、より好ましくは、５１．００～５４．４４質量％の範囲であり、さらに好ましくは、５２．００～５４．４０質量％の範囲であり、特に好ましくは、５３．００～５４．３５質量％の範囲でありであり、最も好ましくは、５３．６０～５４．３０質量％の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、Ａｌ２Ｏ３の含有量が９．００質量％未満では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる扁平断面ガラス繊維の機械的強度が大きく低下し、前記扁平断面ガラス繊維が有する、樹脂組成物強化性が損なわれる。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量が１８．００質量％超では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の１０００ポイズ温度及び液相温度が高くなり、扁平断面ガラス繊維の製造が困難になる。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対する、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、好ましくは、１２．００～１６．００質量％の範囲であり、より好ましくは、１２．５０～１５．５０質量％の範囲であり、さらに好ましくは、１３．００～１５．００質量％の範囲であり、特に好ましくは、１３．５０～１４．５０質量％の範囲であり、最も好ましくは、１３．７５質量％～１４．２５質量％の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、Ｂ２Ｏ３の含有量が３．００質量％未満では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物の高温時における粘性が高くなり、かつブッシング中で失透物を生成しやすくなるため、ガラス繊維紡糸時に扁平断面ガラス繊維を構成するガラスフィラメントの切断の原因となったり、失透物を含んだ扁平断面ガラス繊維が発生する原因となったりする。また、Ｂ２Ｏ３の含有量が９．００質量％超では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物からの揮発成分量が増加し、操業期間が長期間となった際に紡糸生産性の悪化に繋がり、又は炉の寿命の短縮となり、所望の生産性を得ることができない。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対する、Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは、４．６０～７．９０質量％の範囲であり、より好ましくは、４．７０～７．００質量％の範囲であり、さらに好ましくは、４．８０～６．８０質量％の範囲であり、特に好ましくは、５．００～６．５０質量％の範囲であり、殊に好ましくは、５．１０～６．４質量％の範囲であり、最も好ましくは、５．５５～５．９４質量％の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、ＣａＯの含有量が１５．００質量％未満では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物の高温時における粘性が高くなるため、扁平比安定性及び扁平化安定性が悪化する。また、ＣａＯの含有量が３０．００質量％超では、ブッシング中で失透物を生成しやすくなり、紡糸中における切断の原因となったり、失透物を含んだ扁平断面ガラス繊維の原因となったりする。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対する、ＣａＯの含有量は、好ましくは、２０．００～２８．００質量％の範囲であり、より好ましくは、２０．５０～２６．０質量％の範囲であり、さらに好ましくは、２１．００～２５．００質量％の範囲であり、特に好ましくは、２１．５０～２４．５０質量％の範囲であり、最も好ましくは、２２．００～２４．００質量％の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、ＭｇＯの含有量が０．１０質量％未満では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物の高温時における粘性が高くなるため、扁平比安定性及び扁平化安定性が悪化する。また、ＭｇＯの含有量が５．００質量％超では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物に脈理が発生し、紡糸中に、扁平断面ガラス繊維を構成するガラスフィラメントに切断が生じ易くなるおそれがある。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対する、ＭｇＯの含有量は、好ましくは、０．２０～２．９０質量％の範囲であり、より好ましくは、０．５０～２．５０質量％の範囲であり、さらに好ましくは、０．８０～２．４０質量％の範囲であり、特に好ましくは、０．９０～２．３０質量％の範囲であり、殊に好ましくは、１．００～２．２０質量％の範囲であり、最も好ましくは、１．１０～２．１０質量％の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が０．０１質量％未満では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物の脱泡性が低下し、紡糸中に、扁平断面ガラス繊維を構成するガラスフィラメントに泡に起因する切断が生じ易くなるおそれがある。また、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が１．００質量％超では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物が着色して、この着色に起因して輻射熱の吸収性が不均一になって、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物の溶融均一性が悪化するため、扁平比安定性及び扁平化安定性が悪化する。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対する、Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、好ましくは、０．０５～０．９０質量％の範囲であり、より好ましくは、０．１０～０．６０質量％の範囲であり、さらに好ましくは、０．１５～０．５５質量％の範囲であり、特に好ましくは、０．１８～０．４５質量％の範囲であり、殊に好ましくは、０．２０～０．４２質量％の範囲であり、最も好ましくは、０．２１～０．４０質量％の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、ＴｉＯ２の含有量が０．０１質量％未満では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物の高温時における粘性が高くなるため、扁平比安定性及び扁平化安定性が悪化する。また、ＴｉＯ２の含有量が１．００質量％超では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の１０００ポイズ温度及び液相温度が高くなり、扁平断面ガラス繊維の製造が困難になる。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対する、ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは、０．０５～０．９０質量％の範囲であり、より好ましくは、０．０６～０．５０質量％の範囲であり、さらに好ましくは、０．０７～０．３５質量％の範囲であり、特に好ましくは、０．０８～０．２４質量％の範囲であり、殊に好ましくは、０．０９～０．２２質量％の範囲であり、最も好ましくは、０．１０～０．２０質量％の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対するＮａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量を、０．１０質量％未満とすることは、ガラス原料として、鉱物材料を使用した場合には困難である。また、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量が２．００質量％超では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる扁平断面ガラス繊維の機械的強度が大きく低下し、前記扁平断面ガラス繊維が有する、樹脂組成物強化性が損なわれる。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対する、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量は、好ましくは、０．２０～１．８０質量％の範囲であり、より好ましくは、０．３０～１．５０質量％の範囲であり、さらに好ましくは、０．４０～１．２０質量％の範囲であり、特に好ましくは、０．５１～１．１０質量％の範囲であり、最も好ましくは、０．６０～０．９４質量％の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、Ｎａ２Ｏの含有量に対するＫ２Ｏの含有量の比（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．０５未満では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物の繊維形成性が悪化し、また、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物の表面張力が高くなることに起因して、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の扁平比安定性が悪化する。また、Ｎａ２Ｏの含有量に対するＫ２Ｏの含有量の比（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．５０以上では、扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物を十分に清澄することが困難になり、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の扁平化安定性が悪化する。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、Ｎａ２Ｏの含有量に対するＫ２Ｏの含有量の比（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）は、好ましくは、０．０７以上０．４４以下の範囲であり、より好ましくは、０．０８以上０．４０以下の範囲であり、さらに好ましくは、０．０９以上０．３６以下の範囲であり、特に好ましくは、０．１０以上０．０３５以下の範囲であり、殊に好ましくは、０．１１以上０．３３以下の範囲であり、最も好ましくは、０．１２以上０．３２以下の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、Ｆｅ２Ｏ３の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３）が４．１０未満では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物の着色に起因して、前記溶融物の溶融性が悪化し、扁平比安定性が悪化する。また、Ｆｅ２Ｏ３の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３）が１０．００以上では、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物の溶融性が悪化し、扁平比安定性が悪化する。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、Ｆｅ２Ｏ３の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３）は、好ましくは、４．３０～９．９４の範囲であり、より好ましくは、６．６０～９．４０の範囲であり、さらに好ましくは、７．１０～８．９０の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２の値が３．００未満では、ガラス繊維紡糸時に扁平断面ガラス繊維を構成するガラスフィラメントの切断原因となる、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の溶融物からの揮発成分量が増加する傾向があり、ガラス繊維紡糸安定性が悪化する。また、前記（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２の値が３．７５超では、ガラス繊維紡糸時に扁平断面ガラス繊維を構成するガラスフィラメントの切断原因となる、Ｃｒ系の結晶物、具体的にはウヴァロバイト結晶が発生しやすくなる傾向があり、ガラス繊維紡糸安定性が悪化する。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２の値は、好ましくは、３．０３～３．６５の範囲であり、より好ましくは、３．０４～３．４０の範囲であり、さらに好ましくは、３．０５～３．１５の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、０質量％以上１．００質量％未満の範囲でＦ２を含んでもよい。本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対するＦ２の含有量は、環境負荷軽減の観点からは、好ましくは、０．１０質量％未満であり、より好ましくは、０．０１質量％未満であり、さらに好ましくは、０．００４質量％以下であり、特に好ましくは、０質量％である。
また、本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、０質量％以上３．００質量％未満の範囲でＺｎＯを含んでもよい。本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、ＺｎＯを含む場合、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対するＺｎＯの含有量は、好ましくは、２．５０質量％未満の範囲であり、より好ましくは、１．５０質量％未満の範囲であり、さらに好ましくは、０．５０質量％未満の範囲であり、特に好ましくは、０．１０質量％未満の範囲であり、殊に好ましくは、０．０５質量％未満の範囲であり、最も好ましくは、０．０１質量％未満の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、１．０～５０．０質量％の範囲のガラス再生材料と、鉱物材料、又は、鉱物由来精製材料とを、混合することにより調製することができる。本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記ガラス再生材料と、前記鉱物材料、又は、前記鉱物由来精製材料とに含まれる成分と、各成分の含有率、及び、ガラス原料とする際の溶融過程における各成分の揮発量とに基づき、前述のガラス組成になるように、前記ガラス再生材料と、前記鉱物材料、又は、前記鉱物由来精製材料との含有比率が決定される。
前記ガラス再生材料としては、ガラス繊維の製造過程で切断、品質不良、規格不適合等の理由で発生する廃棄ガラス繊維、又は、ガラス繊維強化樹脂組成物から回収されたガラス繊維であって、その表面に付着した有機成分を焼却等によって除去した後に粉砕したものを挙げることができる。前記ガラス再生材料は、例えば、Ｅガラス繊維を含むガラス繊維強化樹脂組成物から回収されたガラス再生材料であることが好ましい。
また、前記鉱物材料としては、珪砂、長石、クレー、石灰石等を挙げることができ、前記鉱物由来精製材料としては、シリカパウダー、ドロマイト、タルク、クレー、アルミナ、ソーダ灰等を挙げることができる。
さらに、本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、前記ガラス再生材料を含むガラス原料に起因する不純物として、Ｂａ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｅ、Ｙ、Ｌａ、Ｂｉ、Ｇｄ、Ｐｒ、Ｓｃ、又は、Ｙｂの酸化物を、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、合計で３．００質量％以下の範囲で含んでもよい。本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物において、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対する前記不純物の含有量は、好ましくは、２．００質量％以下であり、より好ましくは１．００質量％未満である。
特に、本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物は、不純物として、ＢａＯ、ＣｕＯ、ＳｒＯ、Ｎｉ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ４，ＷＯ３、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、又は、Ｙｂ２Ｏ３を含む場合、その含有量は、前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対し、それぞれ独立に、好ましくは０．４０質量％未満の範囲であり、より好ましくは、０．２０質量％未満の範囲であり、さらに好ましくは、０．１０質量％未満の範囲であり、とりわけ好ましくは、０．０５質量％未満の範囲であり、特に好ましくは０．０４質量％以下の範囲であり、殊に好ましくは、０．０１５質量％未満であり、最も好ましくは、０．０１質量％未満の範囲である。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の各成分の含有率の測定は、軽元素であるＬｉについてはＩＣＰ発光分光分析装置を用いて行うことができる。また、その他の元素の含有率の測定は、波長分散型蛍光Ｘ線分析装置を用いて行うことができる。
測定方法としては、次の方法を挙げることができる。初めに、ガラスバッチを白金ルツボに入れ、電気炉中で、１６５０℃の温度に、６時間保持して撹拌を加えながら溶融させることにより、均質な溶融ガラスを得る。あるいは、ガラス繊維を白金ルツボに入れ、電気炉中で、１６５０℃の温度に、６時間保持して撹拌を加えながら溶融させることにより、均質な溶融ガラスを得る。
前記ガラスバッチは、ガラス原料を混合して調合したものである。また、前記ガラス繊維は、ガラス繊維表面に有機物が付着している場合、又は、ガラス繊維が有機物（樹脂）中に主に強化材として含まれている場合には、例えば、３００～６５０℃のマッフル炉で０．５～２４時間程度加熱する等して、有機物を除去してから用いる。
次に、得られた溶融ガラスをカーボン板上に流し出してガラスカレットを作製した後、該ガラスカレットを粉砕し粉末化してガラス粉末を得る。
次に、軽元素であるＬｉについては前記ガラス粉末を酸で加熱分解した後、ＩＣＰ発光分光分析装置を用いて定量分析する。その他の元素は前記ガラス粉末をプレス機で円盤状に成形した後、波長分散型蛍光Ｘ線分析装置を用いて定量分析する。波長分散型蛍光Ｘ線分析装置を用いた定量分析は、具体的には、ファンダメンタルパラメーター法によって測定した結果をもとに検量線用試料を作製し、検量線法により分析することができる。なお、検量線用試料における各成分の含有量は、ＩＣＰ発光分光分析装置によって定量分析することができる。これらの定量分析結果を酸化物換算して各成分の含有量及び全量を計算し、これらの数値から前述した各成分の含有率（質量％）を求めることができる。
次に、本実施形態の扁平断面ガラス繊維は、所定の範囲の長さの長径と所定の範囲の長さの短径とを備える扁平な断面形状を有する扁平断面ガラスフィラメントを複数本含む扁平断面ガラス繊維であって、前記扁平断面ガラスフィラメントが、前記本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維は、ガラス再生材料を含むガラス原料を用いて、所定の範囲の長さの長径と所定の範囲の長さの短径とを備える扁平な断面形状を有する扁平断面ガラスフィラメントを得て、複数本の前記扁平断面ガラスフィラメントを集束させる、本実施形態のガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法により、製造することができる。
前記本実施形態のガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法において、前記ガラス原料は、全量に対し、１．０～５０．０質量％の範囲のガラス再生材料を含み、前記扁平断面ガラスフィラメントは、前記本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維は、例えば、本実施形態の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物から、次のようにして形成することができる。まず、溶融したときに前述の組成となるように調合したガラス原料を溶融炉に供給し、１０００ポイズ温度以上の温度域、具体的には１４５０～１６５０℃の範囲の温度で溶融する。そして、前記温度で溶融された溶融ガラスを、所定の温度に制御された、１～８０００個のノズルチップ又は孔から吐出し、高速で巻き取ることにより引き伸ばしながら冷却し、固化することによりガラス繊維が形成される。
ここで、１個のノズルチップ又は孔から吐出され、冷却・固化されたガラス単繊維（ガラスフィラメント）は、通常、真円形の断面形状を有し、２．０～３５．０μｍの範囲の直径を有する。一方、前記ノズルチップが、非円形形状を有し、溶融ガラスを急冷する突起部や切欠部を有する場合には、温度条件を制御することで、非円形（例えば、楕円形、長円形）の扁平断面形状を有する本実施形態の扁平断面ガラスフィラメントを得ることができる。前記非円形とは、例えば、楕円形、長円形（長方形の短辺部分を、該短辺を直径とする半円にそれぞれ置換した形状）等である。
本実施形態の扁平断面ガラスフィラメントにおいて、断面形状の短径に対する長径の比（長径／短径）は、例えば、２．０～１０．０の範囲にあり、断面積を真円に換算したときの繊維径（換算繊維径）は、例えば、２．０～３５．０μｍの範囲にある。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維は、通常、前記扁平断面ガラスフィラメントが、１０～８０００本の範囲で集束されたガラス繊維束（ガラスストランド）の形状をとり、例えば、０．３～１００００．０ｔｅｘ（ｇ／ｋｍ）の範囲の重量と、７０．０～７９．４ＧＰａの範囲の弾性率を備える。本実施形態の扁平断面ガラス繊維において、前記弾性率は、例えば次のようにして測定することができる。
まず、本実施形態の扁平断面ガラス繊維を白金ルツボに入れ、電気炉中で１６００℃の温度に６時間保持して撹拌を加えながら溶融させることにより、均質な溶融ガラスを得る。なお、本実施形態の扁平断面ガラス繊維がガラス繊維強化樹脂組成物中に含まれている場合には、該ガラス繊維強化樹脂組成物を、例えば、３００～６５０℃のマッフル炉で０．５～２４時間程度加熱する等して、有機物を分解して得られた扁平断面ガラス繊維を用いる。
次に、得られた溶融ガラスをカーボン板上に流し出してガラスカレットを作製した後、得られたガラスカレットを、容器底部に１つの円形ノズルチップを有する小型の筒型白金製ブッシング内に投入し、投入したガラスカレットの粘度が１０００±１５０ポイズとなるように所定の温度にブッシングを加熱して、ガラスカレットを溶融し、溶融ガラスを得る。
次に、前記白金製ブッシングのノズルチップから吐出した溶融ガラスを、ガラス繊維径が１３±２μｍとなるように巻き取り機で所定の速度で巻き取り、引き伸ばしながら冷却して固化することで、真円状の円形断面を備えたガラス繊維を得る。前記白金製ブッシングのノズルチップと巻き取り機の間の一本の繊維（モノフィラメント）を採取し、接触や摩擦による劣化を極力抑えた状態のモノフィラメントを選別する。
次に、得られたモノフィラメントを、後述する２つのつかみ部と２つのサポート部とを備える台紙の短辺の中心点同士を結ぶ線に合わせて長辺方向に配置して接着し、モノフィラメント試験片を作製する。次に、得られたモノフィラメントの直径を走査型電子顕微鏡（日立株式会社製、商品名：Ｓ－３４００）で測定し、得られた直径からモノフィラメントの断面積を算出する。
次に、前記台紙中の２つのつかみ部を引張試験機（株式会社エー・アンド・デイ製、商品名：卓上型材料試験機ＳＴＢ－１２２５Ｓ）のつかみ具間距離が５０ｍｍに設定された上下つかみ具にセットし、前記台紙中の２つのサポート部を切除し、前記モノフィラメントのみでつかみ部が接続された状態にした後、クロスヘッド速度５ｍｍ／分で引張試験を行う。次に、２点間のひずみε１＝０．０００５及びε２＝０．００２５に対応する応力をそれぞれσ１、σ２とし、応力の差（σ２－σ１）をひずみの差（ε２－ε１）で除することで引張弾性率を算出する。測定中に糸抜けが生じたモノフィラメント試験片は除外し、ｎ＝１５の前記引張弾性率の平均値を算出することで、本実施形態の扁平断面ガラス繊維の弾性率を測定することができる。
なお、前記台紙は、２５ｍｍの短辺及び７５ｍｍの長辺を備え、またその内部の中央に、短辺が１５ｍｍ、長辺が５０ｍｍである切り抜き部を、前記台紙の短辺及び長辺と前記切り抜き部の短辺及び長辺とがそれぞれ平行になるように備え、前記切り抜き部の短辺と前記台紙の短辺との間に、引張試験機のつかみ具にセットされるつかみ部を備え、また、前記切り抜き部の長辺と前記台紙の長辺との間に、前記２つのつかみ部を接続して支持するサポート部を備える。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維は、前記ガラスストランドにさらに種々の加工をして得られる、ヤーン、織物、編物、不織布、チョップドストランド、ロービング、パウダー等の種々の形態を取り得る。なお、前記不織布は、チョップドストランドマットや多軸不織布を含む。
ここで、前記チョップドストランドは、複数本のガラスフィラメントが集束されて形成されたガラス繊維が、１～２５ｍｍの範囲の長さに切断されたものである。なお、チョップドストランドは、通常、前述のとおり切断された、複数のガラス繊維切断片が、袋状の包装物に収容されて流通される。
また、前記ロービングは、複数本のガラスフィラメントが集束されて形成され、連続的に巻き取られたガラス繊維である。なお、ロービングは、通常、１０００ｍ以上の長さのガラス繊維が芯材に巻き付けられた状態で流通される。
本実施形態の扁平断面ガラス繊維は、ガラスフィラメントの集束性の向上、ガラス繊維と樹脂との接着性の向上、扁平断面ガラス繊維と樹脂又は無機材料中との混合物中における扁平断面ガラス繊維の均一分散性の向上等を目的として、その表面を有機物で被覆されてもよい。このような有機物としては、デンプン、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、変性ポリプロピレン（特にカルボン酸変性ポリプロピレン）、（ポリ）カルボン酸（特にマレイン酸）と不飽和単量体との共重合体等を挙げることができる。
また、本実施形態の扁平断面ガラス繊維は、これらの樹脂に加えて、シランカップリング剤、潤滑剤、界面活性剤等を含む樹脂組成物で被覆されていてもよい。また、本実施形態の扁平断面ガラス繊維は、前記樹脂を含まず、シランカップリング剤、界面活性剤等を含む処理剤組成物で被覆されていてもよい。このような樹脂組成物又は処理剤組成物は、樹脂組成物又は処理剤組成物に被覆されていない状態の本実施形態の扁平断面ガラス繊維の質量を基準として、０．１～２．０質量％の範囲の割合で、該扁平断面ガラス繊維を被覆する。なお、前記有機物による前記扁平断面ガラス繊維の被覆は、例えば、該扁平断面ガラス繊維の製造工程において、ローラー型アプリケーター等の公知の方法を用いて樹脂溶液又は樹脂組成物溶液を該扁平断面ガラス繊維に付与し、その後、該樹脂溶液又は該樹脂組成物溶液の付与された該扁平断面ガラス繊維を乾燥させることで行うことができる。また、前記有機物による織物の形態をとる本実施形態の扁平断面ガラス繊維の被覆は、該扁平断面ガラス繊維を処理剤組成物溶液中に浸漬し、その後、該処理剤組成物の付与された該扁平断面ガラス繊維を乾燥させることで行うことができる。
前記シランカップリング剤としては、アミノシラン、クロルシラン、エポキシシラン、メルカプトシラン、ビニルシラン、アクリルシラン、カチオニックシランを挙げることができる。前記シランカップリング剤は、これらの化合物を単独で使用することもでき、又は、２種類以上を併用することもできる。
アミノシランとしては、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－β－（アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－β－（アミノエチル）－Ｎ’－β－（アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－アニリノプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
クロルシランとしては、γ－クロロプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
エポキシシランとしては、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β－(３，４－エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
メルカプトシランとしては、γ－メルカプトトリメトキシシラン等を挙げることができる。
ビニルシランとしては、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ－β－（Ｎ－ビニルベンジルアミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
アクリルシランとしては、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
カチオニックシランとしては、Ｎ－（ビニルベンジル）－２－アミノエチル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩等を挙げることができる。
前記潤滑剤としては、変性シリコーンオイル、動物油及びこの水素添加物、植物油及びこの水素添加物、動物性ワックス、植物性ワックス、鉱物系ワックス、高級飽和脂肪酸と高級飽和アルコールとの縮合物、ポリエチレンイミン、ポリアルキルポリアミンアルキルアマイド誘導体、脂肪酸アミド、第４級アンモニウム塩を挙げることができる。前記潤滑剤は、これらを単独で使用することもでき、又は、２種類以上を併用することもできる。
動物油としては、牛脂等を挙げることができる。
植物油としては、大豆油、ヤシ油、ナタネ油、パーム油、ひまし油等を挙げることができる。
動物性ワックスとしては、蜜蝋、ラノリン等を挙げることができる。
植物性ワックスとしては、キャンデリラワックス、カルナバワックス等を挙げることができる。
鉱物系ワックスとしては、パラフィンワックス、モンタンワックス等を挙げることができる。
高級飽和脂肪酸と高級飽和アルコールとの縮合物としては、ラウリルステアレート等のステアリン酸エステル等を挙げることができる。
脂肪酸アミドとしては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等のポリエチレンポリアミンと、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等の脂肪酸との脱水縮合物等を挙げることができる。
第４級アンモニウム塩としては、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のアルキルトリメチルアンモニウム塩等を挙げることができる。
前記界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を挙げることができる。前記界面活性剤は、これらを単独で使用することもでき、又は、２種類以上を併用することもできる。
ノニオン系界面活性剤としては、エチレンオキサイドプロピレンオキサイドアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレン－ブロックコポリマー、アルキルポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレン－ブロックコポリマーエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸モノエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸ジエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセロール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンキャスターオイルエーテル、硬化ヒマシ油エチレンオキサイド付加物、アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸アミドエチレンオキサイド付加物、グリセロール脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、多価アルコールアルキルエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アセチレングリコール、アセチレンアルコール、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物等を挙げることができる。
カチオン系界面活性剤としては、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、アルキルジメチルエチルアンモニウムエチルサルフェート、高級アルキルアミン酢酸塩、高級アルキルアミン塩酸塩等、高級アルキルアミンへのエチレンオキサイド付加物、高級脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合物、高級脂肪酸とアルカノールアミンとのエステルの塩、高級脂肪酸アミドの塩、イミダゾリン型カチオン性界面活性剤、アルキルピリジニウム塩等を挙げることができる。
アニオン系界面活性剤としては、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、α－オレフィン硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α－オレフィンスルホン酸塩、脂肪酸ハライドとＮ－メチルタウリンとの反応生成物、スルホコハク酸ジアルキルエステル塩、高級アルコールリン酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加物のリン酸エステル塩等を挙げることができる。 両性界面活性剤としては、アルキルアミノプロピオン酸アルカリ金属塩等のアミノ酸型両性界面活性剤、アルキルジメチルベタイン等のベタイン型、イミダゾリン型両性界面活性剤等を挙げることができる。
次に、本発明の実施例及び比較例を示す。
〔実施例１～６、および、比較例１～６〕
まず、鉱物由来精製材料と、ガラス再生材料とを調整して、表１に示す組成を備える実施例１～６のガラス原料と、表１に示す組成を備える比較例１～６のガラス原料とを調合した。前記各ガラス原料は、いずれも、全量に対して１０．０質量％の前記ガラス再生材料を含んでいる。なお、前記ガラス再生材料は、Ｅガラス繊維を含むガラス繊維強化樹脂組成物から回収されたガラス再生材料である。
まず、鉱物由来精製材料と、ガラス再生材料とを調整して、表１に示す組成を備える実施例１～６のガラス原料と、表１に示す組成を備える比較例１～６のガラス原料とを調合した。前記各ガラス原料は、いずれも、全量に対して１０．０質量％の前記ガラス再生材料を含んでいる。なお、前記ガラス再生材料は、Ｅガラス繊維を含むガラス繊維強化樹脂組成物から回収されたガラス再生材料である。
次に、前記各ガラス原料を溶融して溶融ガラスを得た後、得られた溶融ガラスを、ノズル１個当たりを通過する溶融ガラスの流量を１．３ｇ／分又は１．５ｇ／分として、４００個のノズルチップを備えるブッシングから引き出して、複数の扁平断面（長円形断面）ガラスフィラメントを得た。そして、前記扁平断面（長円形断面）ガラスフィラメントを複数本集束させて扁平断面（長円形断面）ガラス繊維を製造した。
前記ノズルチップは、短径の長さが１．０ｍｍ、短径の長さに対する長径の長さの比（短径／長径）が４．０である扁平な断面形状を有する孔部と、溶融ガラスを冷却する切り欠きを備えた壁部とを備えている。
次に、各実施例および比較例で得られた扁平断面ガラス繊維について、次のようにして、扁平化安定性、扁平比安定性およびガラス繊維紡糸安定性を評価した。結果を表１および表２に示す。
〔扁平化安定性〕
前記ガラス原料を溶融し、得られた溶融ガラスを、ノズル１個当たりを通過する溶融ガラスの流量を１．５ｇ／分として、４００個のノズルチップを備えるブッシングから引き出して４００本の扁平断面ガラスフィラメントを得て、これらの扁平断面ガラスフィラメントを集束させて扁平断面ガラス繊維を製造するときに、該扁平断面ガラス繊維を構成する４００本の扁平断面ガラスフィラメントの短径に対する長径の比（長径／短径）の平均値が３．０以上である場合に「ＯＫ」、前記平均値が３．０未満である場合に「ＮＧ」と評価した。
前記ガラス原料を溶融し、得られた溶融ガラスを、ノズル１個当たりを通過する溶融ガラスの流量を１．５ｇ／分として、４００個のノズルチップを備えるブッシングから引き出して４００本の扁平断面ガラスフィラメントを得て、これらの扁平断面ガラスフィラメントを集束させて扁平断面ガラス繊維を製造するときに、該扁平断面ガラス繊維を構成する４００本の扁平断面ガラスフィラメントの短径に対する長径の比（長径／短径）の平均値が３．０以上である場合に「ＯＫ」、前記平均値が３．０未満である場合に「ＮＧ」と評価した。
〔扁平比安定性〕
前記ガラス原料を溶融し、得られた溶融ガラスを、ノズル１個当たりを通過する溶融ガラスの流量を１．３ｇ／分として、４００個のノズルチップを備えるブッシングから引き出して４００本の扁平断面ガラスフィラメントを得て、これらの扁平断面ガラスフィラメントを集束させて扁平断面ガラス繊維を製造するときに、該扁平断面ガラス繊維を構成する４００本の扁平断面ガラスフィラメントの中に、該扁平断面ガラスフィラメントの短径に対する長径の比（長径／短径）が２．０以下である扁平断面ガラスフィラメントが全く含まれない場合に「ＯＫ」、該扁平断面ガラスフィラメントの短径に対する長径の比（長径／短径）が２．０以下である扁平断面ガラスフィラメントが１本でも含まれる場合に「ＮＧ」と評価した。
前記ガラス原料を溶融し、得られた溶融ガラスを、ノズル１個当たりを通過する溶融ガラスの流量を１．３ｇ／分として、４００個のノズルチップを備えるブッシングから引き出して４００本の扁平断面ガラスフィラメントを得て、これらの扁平断面ガラスフィラメントを集束させて扁平断面ガラス繊維を製造するときに、該扁平断面ガラス繊維を構成する４００本の扁平断面ガラスフィラメントの中に、該扁平断面ガラスフィラメントの短径に対する長径の比（長径／短径）が２．０以下である扁平断面ガラスフィラメントが全く含まれない場合に「ＯＫ」、該扁平断面ガラスフィラメントの短径に対する長径の比（長径／短径）が２．０以下である扁平断面ガラスフィラメントが１本でも含まれる場合に「ＮＧ」と評価した。
〔ガラス繊維紡糸安定性〕
前記ガラス原料を溶融し、得られた溶融ガラスを、ノズル１個当たりを通過する溶融ガラスの流量を１．３ｇ／分として、４００個のノズルチップを備えるブッシングから引き出して４００本の扁平断面ガラスフィラメントを得て、これらの扁平断面ガラスフィラメントを集束させて扁平断面ガラス繊維を製造することを、１６８時間連続して行うときに、該扁平断面ガラス繊維を構成する扁平断面ガラスフィラメントが切断される回数が１０５回以下である場合に「ＯＫ」、該扁平断面ガラス繊維を構成する扁平断面ガラスフィラメントが切断される回数が１０５回超である場合に「ＮＧ」と評価した。
前記ガラス原料を溶融し、得られた溶融ガラスを、ノズル１個当たりを通過する溶融ガラスの流量を１．３ｇ／分として、４００個のノズルチップを備えるブッシングから引き出して４００本の扁平断面ガラスフィラメントを得て、これらの扁平断面ガラスフィラメントを集束させて扁平断面ガラス繊維を製造することを、１６８時間連続して行うときに、該扁平断面ガラス繊維を構成する扁平断面ガラスフィラメントが切断される回数が１０５回以下である場合に「ＯＫ」、該扁平断面ガラス繊維を構成する扁平断面ガラスフィラメントが切断される回数が１０５回超である場合に「ＮＧ」と評価した。
表１から、本発明の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる扁平断面ガラスフィラメントを複数本含む、実施例１～６の扁平断面ガラス繊維によれば、優れた扁平化安定性、扁平比安定性及びガラス繊維紡糸安定性を備えることが明らかである。
一方、表２から、Ｎａ２Ｏの含有量に対するＫ２Ｏの含有量の比（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．０５未満の０．００である扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる扁平断面ガラスフィラメントを複数本含む、比較例１の扁平断面ガラス繊維によれば、十分な扁平比安定性を備えることができず、Ｎａ２Ｏの含有量に対するＫ２Ｏの含有量の比（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．５０以上の１．００である扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる扁平断面ガラスフィラメントを複数本含む、比較例２の扁平断面ガラス繊維によれば、十分な扁平化安定性を備えることができないことが明らかである。
また、表２から、Ｆｅ２Ｏ３の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３）が１０．００以上の１１．４５である扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる扁平断面ガラスフィラメントを複数本含む、比較例３の扁平断面ガラス繊維、および、Ｆｅ２Ｏ３の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３）が４．１０未満の３．６５である扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる扁平断面ガラスフィラメントを複数本含む、比較例４の扁平断面ガラス繊維によれば、十分な扁平比安定性を備えることができないことが明らかである。
また、前記Ｃ、Ｍ、Ｔ、ＮＫが前記式（１）を満たさず、（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２の値が、３．７５超の４．０２である扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる扁平断面ガラスフィラメントを複数本含む、比較例５の扁平断面ガラス繊維、および、前記Ｃ、Ｍ、Ｔ、ＮＫが前記式（１）を満たさず、（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２の値が、３．００未満の２．８６である扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなる扁平断面ガラスフィラメントを複数本含む、比較例６の扁平断面ガラス繊維によれば、十分なガラス繊維紡糸安定性を備えることができないことが明らかである。
Claims (3)
- 扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物であって、
前記扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物の全量に対して、５０．００～６０．００質量％の範囲のＳｉＯ２と、９．００～１８．００質量％の範囲のＡｌ２Ｏ３と、３．００～９．００質量％の範囲のＢ２Ｏ３と、１５．００～３０．００質量％の範囲のＣａＯと、０．１０～５．００質量％の範囲のＭｇＯと、０．０１～１．００質量％の範囲のＦｅ２Ｏ３と、０．０１～１．００質量％の範囲のＴｉＯ２と、合計で０．１０～２．００質量％の範囲のＮａ２ＯおよびＫ２Ｏとを含み、
前記Ｎａ２Ｏの含有量に対するＫ２Ｏの含有量の比（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．０５以上０．５０未満の範囲にあり、
前記Ｆｅ２Ｏ３の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３）が４．１０以上１０．００未満の範囲にあり、
前記ＣａＯの含有量をＣ、前記ＭｇＯの含有量をＭ、前記ＴｉＯ２の含有量をＴ、前記Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量をＮＫとするときに、前記Ｃ、Ｍ、Ｔ、ＮＫが次式（１）を満たすことを特徴とする、扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物。
３．００≦（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２≦３．７５ ・・・（１） - 所定の範囲の長さの長径と所定の範囲の長さの短径とを備える扁平な断面形状を有する扁平断面ガラスフィラメントを複数本含む扁平断面ガラス繊維であって、前記扁平断面ガラスフィラメントが、請求項１記載の扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物からなることを特徴とする、扁平断面ガラス繊維。
- ガラス再生材料を含むガラス原料を用いて、所定の範囲の長さの長径と所定の範囲の長さの短径とを備える扁平な断面形状を有する扁平断面ガラスフィラメントを得て、複数本の前記扁平断面ガラスフィラメントを集束させる、ガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法であって、
前記ガラス原料が、全量に対し、１．０～５０．０質量％の範囲のガラス再生材料を含み、
前記扁平断面ガラスフィラメントが、前記扁平断面ガラスフィラメントの全量に対して、５０．００～６０．００質量％の範囲のＳｉＯ２と、９．００～１８．００質量％の範囲のＡｌ２Ｏ３と、３．００～９．００質量％の範囲のＢ２Ｏ３と、１５．００～３０．００質量％の範囲のＣａＯと、０．１０～５．００質量％の範囲のＭｇＯと、０．０１～１．００質量％の範囲のＦｅ２Ｏ３と、０．０１～１．００質量％の範囲のＴｉＯ２と、合計で０．１０～２．００質量％の範囲のＮａ２ＯおよびＫ２Ｏとを含み、前記Ｎａ２Ｏの含有量に対するＫ２Ｏの含有量の比（Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ）が０．０５以上０．５０未満の範囲にあり、前記Ｆｅ２Ｏ３の含有量に対するＭｇＯの含有量の比（ＭｇＯ／Ｆｅ２Ｏ３）が４．１０以上１０．００未満の範囲にあり、前記ＣａＯの含有量Ｃ、前記ＭｇＯの含有量Ｍ、前記ＴｉＯ２の含有量Ｔ、前記Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量ＮＫが次式（１）を満たすことを特徴とする、ガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法。
３．００≦（Ｃ×Ｍ×Ｔ／ＮＫ）１／２≦３．７５ ・・・（１）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/004190 WO2024166253A1 (ja) | 2023-02-08 | 2023-02-08 | 扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物、扁平断面ガラス繊維およびガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/004190 WO2024166253A1 (ja) | 2023-02-08 | 2023-02-08 | 扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物、扁平断面ガラス繊維およびガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024166253A1 true WO2024166253A1 (ja) | 2024-08-15 |
Family
ID=92262198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/004190 WO2024166253A1 (ja) | 2023-02-08 | 2023-02-08 | 扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物、扁平断面ガラス繊維およびガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2024166253A1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6136735A (en) * | 1997-09-10 | 2000-10-24 | Vetrotex France S.A. | Glass fibres for reinforcing organic and/or inorganic materials |
| JP2003054993A (ja) * | 1997-07-04 | 2003-02-26 | Nitto Boseki Co Ltd | 繊維用ガラス組成物 |
| JP2014234319A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 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 |
| WO2023276618A1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 日東紡績株式会社 | ガラス繊維用ガラス組成物、ガラス繊維及びガラス繊維強化樹脂成形品 |
| WO2023276619A1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 日東紡績株式会社 | ガラス繊維用ガラス組成物、ガラス繊維及びガラス繊維強化樹脂成形品 |
-
2023
- 2023-02-08 WO PCT/JP2023/004190 patent/WO2024166253A1/ja unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003054993A (ja) * | 1997-07-04 | 2003-02-26 | Nitto Boseki Co Ltd | 繊維用ガラス組成物 |
| US6136735A (en) * | 1997-09-10 | 2000-10-24 | Vetrotex France S.A. | Glass fibres for reinforcing organic and/or inorganic materials |
| JP2014234319A (ja) * | 2013-05-31 | 2014-12-15 | 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 |
| WO2023276618A1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 日東紡績株式会社 | ガラス繊維用ガラス組成物、ガラス繊維及びガラス繊維強化樹脂成形品 |
| WO2023276619A1 (ja) * | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 日東紡績株式会社 | ガラス繊維用ガラス組成物、ガラス繊維及びガラス繊維強化樹脂成形品 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10843959B2 (en) | Glass compositions and fibers made therefrom | |
| JP4731098B2 (ja) | 高温ガラス繊維 | |
| KR100488332B1 (ko) | 유리 섬유 성형용 조성물 | |
| US8338319B2 (en) | Composition for high performance glass fibers and fibers formed therewith | |
| US20170066683A1 (en) | Glass composition for producing high strength and high modulus fibers | |
| US11760684B2 (en) | Glass composition and glass product using same | |
| US8304484B2 (en) | Glass composition | |
| KR102668384B1 (ko) | 고성능 섬유유리 조성물 | |
| US20110236684A1 (en) | Thermally resistant glass fibers | |
| SK62799A3 (en) | Glass fibres for reinforcing organic and/or inorganic materials | |
| JP2013500939A (ja) | 弾性率が改善されたリチウムを含まないガラス | |
| CN107614450B (zh) | 玻璃纤维用玻璃组合物 | |
| KR20210096138A (ko) | 비탄성률이 향상된 고성능 섬유 유리 조성물 | |
| EP2119680B1 (en) | Glass composition | |
| TWI819673B (zh) | 玻璃纖維用玻璃組成物、玻璃纖維及玻璃纖維強化樹脂成形品 | |
| CN113060938A (zh) | 玻璃组合物、玻璃纤维和形成方法及增强的复合制品 | |
| JP6724896B2 (ja) | ガラスの製造方法 | |
| WO2024166253A1 (ja) | 扁平断面ガラス繊維用ガラス組成物、扁平断面ガラス繊維およびガラス再生材料を含むガラス原料からの扁平断面ガラス繊維の製造方法 | |
| US7449243B1 (en) | Glass yarns, composite thereof, method for making same and reinforcing glass composition | |
| TW202432492A (zh) | 扁平斷面玻璃纖維用玻璃組成物、由扁平斷面玻璃纖維及含有玻璃再生材料之玻璃原料的扁平斷面玻璃纖維之製造方法 | |
| US20240270628A1 (en) | Glass composition for glass fibers, glass fiber, and glass fiber-reinforced resin molded article | |
| JP7545060B2 (ja) | ガラス合糸ロービング、熱可塑性複合材料形成用ランダムマット、及び、ガラス繊維強化熱可塑性樹脂シート | |
| WO2023199576A1 (ja) | ガラス繊維強化樹脂成形品 | |
| CA2223603C (en) | Boron-free glass fibers | |
| WO2024148228A1 (en) | Lithium-free high modulus fiberglass composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23921085 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |