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公開番号2025077986
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2024137561
出願日2024-08-19
発明の名称ガラス繊維用組成物
出願人日本電気硝子株式会社
代理人
主分類C03C 13/00 20060101AFI20250512BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】高い弾性率を有し、生産性が良好であるガラス組成物を低コストで提供する。
【解決手段】質量%で、SiO₂ 40～60%、Al₂O₃ 10～30%、B₂O₃ 0～10%、MgO 5～20%、CaO 5～20%、SrO 0～10%、BaO 0～10%を含有することを特徴とするガラス繊維用組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
質量％で、ＳｉＯ
２
４０～６０％、Ａｌ
２
Ｏ
３
１０～３０％、Ｂ
２
Ｏ
３
０～１０％、ＭｇＯ５～２０％、ＣａＯ５～２０％、ＳｒＯ０～１０％、ＢａＯ０～１０％を含有することを特徴とするガラス繊維用組成物。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
質量％で、Ｂ
２
Ｏ
３
０．０１～１０％を含有することを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維用組成物。
【請求項３】
質量％で、ＳｉＯ
２
４０～５５％を含有することを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維用組成物。
【請求項４】
質量％で、ＳｉＯ
２
４０～５５％、Ａｌ
２
Ｏ
３
２０～３０％、Ｂ
２
Ｏ
３
０．０１～１０％を含有することを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維用組成物。
【請求項５】
質量比で、ＳｉＯ
２
／Ａｌ
２
Ｏ
３
が１．３５～４であることを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維用組成物。
【請求項６】
質量比で、ＭｇＯ／ＣａＯが０．５～３であることを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維用組成物。
【請求項７】
質量％で、ＺｒＯ
２
０．００１％以上を含有することを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維用組成物。
【請求項８】
希土類元素酸化物の含有量が、質量％で８％以下であることを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維用組成物。
【請求項９】
質量％で、ＳｉＯ
２
５０～５５％、Ａｌ
２
Ｏ
３
２０～２４％、Ｂ
２
Ｏ
３
０．０１～２．５％、ＭｇＯ８～２０％、ＣａＯ５～１０％を含有することを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維用組成物。
【請求項１０】
質量％で、Ｌｉ
２
Ｏ＋Ｎａ
２
Ｏ＋Ｋ
２
Ｏが１％以下であることを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維用組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス繊維用組成物に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ガラス繊維（ガラスファイバーあるいはガラスフィラメントともいう）は、一般に略矩形状の平面形状を有するブッシング装置と呼称される成形装置を使用して溶融ガラスを連続的に繊維状に成形（紡糸）することで製造されている。ブッシング装置は、溶融ガラスの一時滞留機能を有するポット形状の容器の底部に配設される。そして、ブッシング装置は、白金等の耐熱性金属材料により構成されており、その底部に多数のノズル（またはオリフィス）を備えている。このブッシング装置では、ノズル先端における溶融ガラスを成形に最適な温度、具体的には溶融ガラスの高温粘性が１０
３
ｄＰａ・ｓに相当する温度となるように温度管理を行う。そして、溶融ガラスをノズルから連続的に引き出して急冷し、ガラス繊維として成形する。
【０００３】
ガラス繊維の成形を行う場合、溶融ガラスの液相温度Ｔｙが、ガラスの成形温度Ｔｘ（ガラスの高温粘性が１０
３
ｄＰａ・ｓに相当する温度）以上になると、ノズル近傍部で失透の原因となる結晶が溶融ガラス中に析出し易くなる。その結果、ノズルが詰まり、ブレークとも称される糸切れの原因となる。このため、溶融ガラスの液相温度Ｔｙは成形温度Ｔｘ以下（すなわち、温度差ΔＴｘｙ＝Ｔｘ－Ｔｙ≧０である）ことが必要であり、更に、温度差ΔＴｘｙは大きい方が好ましい。ただし、成形温度Ｔｘを上昇させると溶融ガラスの液相温度Ｔｙとの温度差（ΔＴｘｙ）は大きくなるが、この場合、溶融に要するエネルギーの増大に伴い、製造原価の上昇を招くことやブッシング装置等の付帯設備の寿命を短くするという問題を発生させることになる。よって成形温度Ｔｘは低くすることが好ましい。
【０００４】
このように、ガラス繊維の製造において、成形温度Ｔｘや温度差ΔＴｘｙの管理が非常に重要であるが、その一方で、ガラス繊維含有複合材料の高機能化が求められ、より弾性率や比弾性率（具体的にはヤング率や比ヤング率）に優れたガラス繊維の需要が高まっている。そのような特性のガラス繊維用ガラスとしては、ＳｉＯ
２
、Ａｌ
２
Ｏ
３
及びＭｇＯを含有するガラス組成物からなるＳガラスが知られている。しかしながら、Ｓガラスは成形温度Ｔｘが高く、また液相温度Ｔｙも高いために温度差ΔＴｘｙが小さいことから、生産性に問題があった。
【０００５】
そこで特許文献１では、繊維化温度（すなわち成形温度Ｔｘ）やΔＴ（すなわち温度差ΔＴｘｙ）の改良を目的としたガラス繊維用組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第７２６３５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されたガラス組成物は、高いヤング率を有し、繊維化温度（すなわち成形温度Ｔｘ）が低く且つΔＴ（温度差ΔＴｘｙ）が大きい。しかしながら、８質量％超と多量の希土類酸化物を含有しているため、製造コストが高くなり、原料の供給不安のリスクがある。
【０００８】
本発明は、高い弾性率を有し、生産性が良好であるガラス繊維用組成物を低コストで提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等が鋭意検討した結果、所定の組成を有するガラス組成物により、上記課題を解決できることを見出し、本発明として提案するものである。即ち、本発明のガラス繊維用組成物は、質量％で、ＳｉＯ
２
４０～６０％、Ａｌ
２
Ｏ
３
１０～３０％、Ｂ
２
Ｏ
３
０～１０％、ＭｇＯ５～２０％、ＣａＯ５～２０％、ＳｒＯ０～１０％、ＢａＯ０～１０％を含有することを特徴とする。
【００１０】
本発明のガラス繊維用組成物は、質量％で、Ｂ
２
Ｏ
３
０．０１～１０％を含有することが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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