特許ウォッチ

公開番号2025098217
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2025055148,2024557779
出願日2025-03-28,2024-06-05
発明の名称ガラス組成物、ガラス繊維、及びガラスフィラー
出願人日本板硝子株式会社
代理人弁理士法人青藍国際特許事務所
主分類C03C 3/093 20060101AFI20250624BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】低い線膨張率と高いヤング率を有し、量産に適したガラス組成物を提供する。
【解決手段】質量%で表示して、56≦SiO₂≦70、0.1≦B₂O₃≦8、15≦Al₂O₃≦24、4≦MgO≦14、0≦CaO≦4、0≦ZnO≦10、0.1≦(Li₂O+Na₂O+K₂O)≦1、0.1≦ZrO₂≦5の成分を含有し、TiO₂及びPbOを実質的に含有しないガラス組成物とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
質量％で表示して、
５６≦ＳｉＯ
2
≦７０、
０．１≦Ｂ
2
Ｏ
3
≦８、
１５≦Ａｌ
2
Ｏ
3
≦２４、
４≦ＭｇＯ≦１４、
０≦ＣａＯ≦４、
０≦ＺｎＯ≦１０、
０．１≦（Ｌｉ
2
Ｏ＋Ｎａ
2
Ｏ＋Ｋ
2
Ｏ）≦１、
０．１≦ＺｒＯ
2
≦５、
の成分を含有し、ＴｉＯ
2
及びＰｂＯを実質的に含有しないガラス組成物。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
質量％で表示して、
５６≦ＳｉＯ
2
≦７０、
０．１≦Ｂ
2
Ｏ
3
≦８、
１５≦Ａｌ
2
Ｏ
3
≦２４、
４≦ＭｇＯ≦１４、
０≦ＣａＯ≦４、
０．１≦ＺｎＯ≦３、
０．１≦（Ｌｉ
2
Ｏ＋Ｎａ
2
Ｏ＋Ｋ
2
Ｏ）≦１、
の成分を含有し、ＴｉＯ
2
、ＺｒＯ
2
及びＰｂＯを実質的に含有しないガラス組成物。
【請求項３】
質量％で表示して、
５６≦ＳｉＯ
2
≦７０、
０．１≦Ｂ
2
Ｏ
3
≦８、
１５≦Ａｌ
2
Ｏ
3
≦２４、
４≦ＭｇＯ≦１４、
０≦ＣａＯ≦４、
０≦ＺｎＯ≦１０、
０．１≦（Ｌｉ
2
Ｏ＋Ｎａ
2
Ｏ＋Ｋ
2
Ｏ）≦１、
１≦ＺｒＯ
2
≦４、
の成分を含有し、ＴｉＯ
2
及びＺｒＯ
2
の含有率の和が４質量％以下であり、ＰｂＯ及びＨｆＯ
2
を実質的に含有しないガラス組成物。
【請求項４】
質量％で表示して、
５６≦ＳｉＯ
2
≦７０、
０．１≦Ｂ
2
Ｏ
3
≦８、
１５≦Ａｌ
2
Ｏ
3
≦２４、
４≦ＭｇＯ≦１４、
０≦ＣａＯ≦４、
０≦ＺｎＯ≦１０、
０．１≦（Ｌｉ
2
Ｏ＋Ｎａ
2
Ｏ＋Ｋ
2
Ｏ）≦１、
１≦ＺｒＯ
2
≦５、
の成分を含有し、ＰｂＯ、Ｐ
2
Ｏ
5
及びＨｆＯ
2
を実質的に含有しないガラス組成物。
【請求項５】
質量％で表示して、７５≦（ＳｉＯ
2
＋Ｂ
2
Ｏ
3
＋Ａｌ
2
Ｏ
3
＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ）≦９９、の成分を含有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項６】
質量％で表示して、１≦（ＺｎＯ＋ＺｒＯ
2
）≦１５、の成分を含有する、請求項１に記載のガラス組成物。
【請求項７】
質量％で表示して、１≦（Ｌｉ
2
Ｏ＋Ｎａ
2
Ｏ＋Ｋ
2
Ｏ＋ＴｉＯ
2
＋ＺｒＯ
2
＋Ｔ－Ｆｅ
2
Ｏ
3
）≦１９、の成分を含有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス組成物。
ただし、Ｔ－Ｆｅ
2
Ｏ
3
は、Ｆｅ
2
Ｏ
3
に換算した全酸化鉄である。
【請求項８】
質量％で表示して、２≦Ｂ
2
Ｏ
3
≦６、の成分を含有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項９】
質量％で表示して、５≦ＭｇＯ≦１３、の成分を含有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項１０】
質量％で表示して、０≦ＣａＯ≦１、の成分を含有する、請求項１から４のいずれか１項に記載のガラス組成物。
（【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、ガラス組成物に関し、またガラス繊維及びガラスフィラーに関し、さらにガラス繊維又はガラスフィラーを含む成形体等の製品に関する。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
電子機器には、電気絶縁部材及び機構部材を構成するために、樹脂組成物が広く使用されている。電気絶縁部材の例は、ＳＭＴ（surface mount technology）、ＦＰＣ（flexible printedcircuits）、ボード間、ＣＰＵ（central processing unit）ソケット、メモリカード、カードエッジ、光コネクタ等に用いるコネクタハウジング、ＬＣＤ（liquid crystal display）バックライト、コイル、フラット、トランス、磁気ヘッド等に用いるリアクタンス用ボビン、リレーケース、リレーベーススイッチ、リフローディップスイッチ、タクトスイッチ等に用いる開閉器、センサーケース、コンデンサケーシング、ボリュームケーシング、トリマーケーシングである。機構部材の例は、光ピックアップ用のレンズホルダ及びピックアップベース、マイクロモータ用の絶縁体及び端子、並びにレーザプリンタ用ドラムである。樹脂組成物は、ＦＰＣ用ベースフィルム、銅張積層板用ベースフィルム等のフィルムとしても使用されている。また、電子機器が備えるプリント回路板（printed circuit board）の一種にも樹脂組成物から構成される基板がある。電子部品が実装される前のプリント配線板（printed wiring board）にも樹脂組成物から構成される基板がある。以下、本明細書では、プリント回路板及びプリント配線板の双方を合わせて、「プリント基板（printed board）」と記載する。
【０００３】
上記の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂とガラス繊維とを含み、必要に応じ、硬化剤、改質剤等をさらに含む。プリント基板には無機充填材がさらに含まれることがある。無機充填材としては、ガラスフィラーが使用されることがある。近年、電子機器の小型化の要求と、高機能化を目的とした薄型化の要求とに応えるため、樹脂組成物には寸法安定性が求められ、それに応じてその構成材料にも低い熱膨張係数や高い弾性率が求められている。特許文献１には、線熱膨張係数が低く、ヤング率の高いガラス組成物やそのガラス組成物から構成されたガラス繊維が開示されている。
【０００４】
特許文献１の実施例に開示されているガラス組成物は、ＳｉＯ
2
、Ｂ
2
Ｏ
3
、Ａｌ
2
Ｏ
3
、ＭｇＯ等と共に、質量基準で０．７％以上３．０％以下の酸化チタン（ＴｉＯ
2
）を含み、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ
2
）の含有率は０．６％以下に制限されている。特許文献２の実施例に開示されているガラス組成物は、ＳｉＯ
2
、Ｂ
2
Ｏ
3
、Ａｌ
2
Ｏ
3
、ＭｇＯ等と共に、質量基準で４．０％以上７．５％以下の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含んでいる。特許文献２には、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ
2
）を含むガラス組成物は開示されていない。なお、特許文献２に開示されている温度範囲（５０～２００℃）におけるＥガラスの線熱膨張係数は、５３×１０
-7
／℃であるが（特許文献２比較例１）、後述するやや広い温度範囲（５０～３５０℃）におけるＥガラスの同係数は、６０×１０
-7
／℃とやや大きくなる（本願比較例１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１１－１０５５５４号公報
国際公開第２０１２／１０４９９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子機器の小型化や高機能化を目的とした薄型化に伴い、電子機器を構成する樹脂組成物には寸法安定性が求められ、その構成材料であるガラス繊維及びガラスフィラーには、低い線熱膨張係数や高い弾性率が求められている。そこで、本発明は、低い線熱膨張整数及び高いヤング率を有し、かつ量産にも適した、新たなガラス組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、質量％で表示して、
５６≦ＳｉＯ
2
≦７０、
０．１≦Ｂ
2
Ｏ
3
≦８、
１５≦Ａｌ
2
Ｏ
3
≦２４、
４≦ＭｇＯ≦１４、
０≦ＣａＯ≦４、
０≦ＺｎＯ≦１０、
０≦（Ｌｉ
2
Ｏ＋Ｎａ
2
Ｏ＋Ｋ
2
Ｏ）≦４、
０．１≦ＺｒＯ
2
≦５、
の成分を含有し、ＴｉＯ
2
を実質的に含有しないガラス組成物、を提供する。
【０００８】
本発明は、別の側面から、質量％で表示して、
５６≦ＳｉＯ
2
≦７０、
０．１≦Ｂ
2
Ｏ
3
≦８、
１５≦Ａｌ
2
Ｏ
3
≦２４、
４≦ＭｇＯ≦１４、
０≦ＣａＯ≦４、
０．１≦ＺｎＯ≦３、
０≦（Ｌｉ
2
Ｏ＋Ｎａ
2
Ｏ＋Ｋ
2
Ｏ）≦４、
の成分を含有し、ＴｉＯ
2
及びＺｒＯ
2
を実質的に含有しないガラス組成物、を提供する。
【０００９】
本発明は、また別の側面から、質量％で表示して、
５６≦ＳｉＯ
2
≦７０、
０．１≦Ｂ
2
Ｏ
3
≦８、
１５≦Ａｌ
2
Ｏ
3
≦２４、
４≦ＭｇＯ≦１４、
０≦ＣａＯ≦４、
０≦ＺｎＯ≦１０、
０≦（Ｌｉ
2
Ｏ＋Ｎａ
2
Ｏ＋Ｋ
2
Ｏ）≦４、
１≦ＺｒＯ
2
≦５、
の成分を含有するガラス組成物、を提供する。
【００１０】
本発明は、以下のように記載することもできる。
本発明は、質量％で表示して、
５６≦ＳｉＯ
2
≦７０、
０．１≦Ｂ
2
Ｏ
3
≦８、
１５≦Ａｌ
2
Ｏ
3
≦２４、
４≦ＭｇＯ≦１４、
０≦ＣａＯ≦４、
０≦（Ｌｉ
2
Ｏ＋Ｎａ
2
Ｏ＋Ｋ
2
Ｏ）≦４、の成分を含有し、
ａ）及びｃ）からなる群より選択される少なくとも１つ、又はｂ）が成立する、ガラス組成物、を提供する。
ａ）０≦ＺｎＯ≦１０、及び０．１≦ＺｒＯ
2
≦５、の成分をさらに含有し、
ＴｉＯ
2
を実質的に含有しない。
ｂ）０．１≦ＺｎＯ≦３、の成分をさらに含有し、
ＴｉＯ
2
及びＺｒＯ
2
を実質的に含有しない。
ｃ）０≦ＺｎＯ≦１０、及び１≦ＺｒＯ
2
≦５、の成分をさらに含有する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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