JPH035343A - ファイバーガラス組成物 - Google Patents

ファイバーガラス組成物

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JPH035343A
JPH035343A JP13698489A JP13698489A JPH035343A JP H035343 A JPH035343 A JP H035343A JP 13698489 A JP13698489 A JP 13698489A JP 13698489 A JP13698489 A JP 13698489A JP H035343 A JPH035343 A JP H035343A
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JP
Japan
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cao
tensile strength
mgo
melting
content
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Pending
Application number
JP13698489A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihito Sano
佐野 欣仁
Tadashi Noguchi
正 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Glass Co Ltd
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C13/00Fibre or filament compositions

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  • 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

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は引張強度に優れたファイバーガラス組成物に関
する。
〔従来技術とその問題点〕
従来ファイバーガラスは複合材料の補強材等として広(
使用されている。公知のEガラスファイバーは引張強度
が280kg/mm”と−船釣な複合材料用補強材とし
て優れているが、高張力を必要とし、あるいは急激に張
力のかかるベルトプーリー、タイミングベルト等におい
ては強度が不充分である。
酸化物ガラスファイバーにおいては、分子結合エネルギ
ー等から想定すれば500 kg/mm2以上に達する
ものと推定され、したがって、これに近い抗張力でかつ
実用性のあるガラスファイバーの開発が急務とされてい
る。
前記Eガラスに代わるものとしてはSiO□65重量%
(以下単に%という)、AIZO:l 25%、MgO
10%で代表される(通称Sガラス)イギリスパテント
第1209244号における開示組成物、あるいは5i
Oz 60χ、AIZO325%、MgO6%、CaO
9%で代表される(通称Rガラス)フランスパテント第
1435073号における開示組成物等があり、前記E
ガラスよりファイバー引張強度においてきわめて優れる
ことが記載されているが、前記500 kg/mm2の
強度には遠く及ばない。
本発明の目的は1650℃以下の工業的温度で溶融でき
、容易に成型、すなわちファイバリングできるとともに
、従来公知のものよりさらに優れ、450 kg/mm
”以上もの引張強度を有するファイバーガラス組成物を
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は重量%で、Si0□52〜56、AIZ032
8〜32、CaOおよびMgO9〜12であり、Y2O
3、La2O3またはCeO,の1種以上が4〜7より
なるファイバーガラス組成物からなる。
本発明の組成範囲においてSingは52〜56%の範
囲が好適で、A1zO3、CaO、MgOと共融するこ
とにより液相温度が低下し溶融が容易となる。
52%未満では成型性すなわちファイバリングが不充分
となり、また液相温度も上昇する。56%を超えるとフ
ァイバーの引張強度を低下し、あるいは液相温度が上昇
する。
Ah03は28〜32%の範囲が好適で、液相温度を下
げ、溶融を容易とする。28%未満ではファイバーの引
張強度が低下し、32%を超えると、ファイバリングが
不充分となる。
CaOおよびMgOは合計9〜12%をほぼ均衡して用
いることにより、液相温度を低下し、またファイバリン
グを容易とする。CaOおよびMgOが9%未満である
と液相温度を上昇し溶融性を悪化させる。他方12%を
超えるとファイバーの引張強度を低下させる等物性面で
劣る。
希土類すなわちY2O3、LazO3またはCentは
、これら1種以上を4%以上導入することにより、液相
温度を大巾に上昇させることなくファイバーの引張強度
を向上させるもので、4%未満では強度の向上に著効を
示さない。他方7%を超えると液相温度が上昇し溶融が
困難となるので7%以下とする。
なお、これらのうちではY2O3が比較的ファイバーと
して引張強度を高める効果が大きい。
さらに、これらの希土類の導入は化学的耐久性の向上に
効果を奏する。
本発明を実施するにあたり、前記各成分原料は市販の入
手容易な原料を用いればよく、例えば5i(h;珪砂、
AhO3+水酸化アルミニウム、Cab;炭酸カルシウ
ム、)1gO;炭酸マグネシウム、YZO3+酸化イツ
トリウム、LazO:+ ;酸化ランタン、CeO,;
酸化セリウム等が用いられる。
0.5〜0.6%以下の不純成分、例えばNa zo、
K2O、Pez03、Mn0zの混入は差支えない。Z
rO2分は1.5%以下であれば化学的耐久性、引張強
度を向上させるが、それを越えると溶融、ファイバリン
グを悪化する。
また溶融清澄剤として1%以下のCaFz、AS20.
.5b203、CaSO4等を混入してもよい。
これら原料を所望組成にもとすき秤量、混合後、タンク
炉、ルツボ炉等任意の溶融手段により1650℃以下、
4時間以下程度で溶融、均質化でき、さらに紡糸炉に導
き1500℃未満で容易にファイバリングすることがで
きる。
以下実施例に基づき本発明を説明する。
〔実施例〕
第1表に示す実施例1〜5および比較例1〜5の組成に
基づき原料調製後、白金ルツボに充填し、電気炉内で1
550℃〜1700℃、2時間〜4時間の適宜温度−時
間で溶融した。その後溶融ガラスを取出し、冷却後小片
を採取し通常の手段で温度勾配炉により液相温度を測定
した。
次いでガラスを白金ロジウム裂紡糸炉に投入し1350
〜1500℃の適宜温度で紡糸ノズル約1.7mmφよ
りガラスを引出し、約9μmφのファイバーを得た。各
ファイバーサンプルについては強度試験機で引張強度を
測定した。
溶融温度−時間、液相温度、紡糸温度、引張強度試験結
果について第1表に併せて示す。
第1表から明らかなように本発明に係る実施例1〜5は
1650℃以下で溶融でき、紡糸性も良好でファイバー
引張強度も450kg/mm”以上と優れている。
他方比較例1は液相温度が高く粘稠性に富むため溶融温
度が高く、また紡糸温度も高い。またファイバー引張強
度も450 kg/mm2に達しない。
比較例2.3も同様に引張強度において充分ではない。
比較例4は希土類導入量が過剰で、1700℃において
も熔融せず実用性に欠ける。比較例5は希土類導入量が
過少でファイバー引張強度の向上に明白な効果を示さな
い等いずれも実施例に比し劣ることが明らかである。
〔発明の効果〕
本発明によれば1650°C以下で溶融できるとともに
ファイバーとして引張強度において優れ、タンミングベ
ルト等常に引張力を受ける複合材として用いても耐久性
に優れるという効果を奏する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)重量%で、SiO_252〜56、Al_2O_3
    28〜32、CaOおよびMgO9〜12であり、Y_
    2O_3、La_2O_3またはCeO_2の1種以上
    が4〜7よりなることを特徴とするファイバーガラス組
    成物。
JP13698489A 1989-05-30 1989-05-30 ファイバーガラス組成物 Pending JPH035343A (ja)

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