用于玻璃纤维的玻璃组合物、玻璃纤维、玻璃纤维织物及玻璃纤维强化树脂组合物制造技术

本发明专利技术提供一种用于玻璃纤维的玻璃组合物。该玻璃组合物具备低介质损耗角正切，抑制了分相的产生，降低了高温下的粘性且减轻了波筋的产生。用于玻璃纤维的玻璃组合物含有52.0～57.5质量％的SiO2、19.5～25.5质量％的B2O3、8.0～13.0质量％的Al2O3、0～2.0质量％的MgO、0～6.0质量％的CaO、0.5～6.5质量％的SrO和0.1～3.0质量％的TiO2，Al2O3相对于B2O3的含有率比例为0.35～0.54，SiO2的含有率SI、B2O3的含有率B、MgO的含有率M、CaO的含有率C、SrO的含有率SR及TiO2的含有率T满足下述式(1)：6.90≤100

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于玻璃纤维的玻璃组合物、玻璃纤维、玻璃纤维织物及玻璃纤维强化树脂组合物


[0001]本专利技术涉及用于玻璃纤维的玻璃组合物、由该用于玻璃纤维的玻璃组合物构成的玻璃纤维、包含该玻璃纤维的玻璃纤维织物以及包含该玻璃纤维的玻璃纤维强化树脂组合物。

技术介绍

[0002]玻璃纤维通过以下方式制造而成。将能够成为具有所希望的组成的用于玻璃纤维的玻璃组合物的方式调配的玻璃原料在玻璃熔融炉中熔融而制成熔融玻璃(用于玻璃纤维的玻璃组合物的熔融物)，并从具有形成有数个至数千个喷嘴头(nozzle chip)的喷嘴板的容器(套管/Bushing)喷出该熔融玻璃，然后，通过高速卷取的方式一边拉伸该熔融玻璃一边将其冷却而固化成纤维状(以下，有时将该操作称为“纺丝”)。所述套管例如由铂等贵金属形成。
[0003]在现有技术中，因为能够提高树脂成型品的强度而在各种用途中广泛应用到玻璃纤维，该树脂成型品在服务器、智能手机、笔记本电脑等电子设备的壳体或配件中使用的场合增加。
[0004]通常，玻璃会从交流电流吸收作为热量的能量，因此，在将上述树脂成型品用在上述电子设备的壳体或部件上时，存在该树脂成型品发热的问题。
[0005]这里，被玻璃吸收的介电损耗能与通过玻璃的成分及结构决定的介电常数和介电损耗角正切成比例，该介电损耗能量通过下述式(A)表示。
[0006]W＝kfv2×
ε
1/2
×
tanδ
…
(A)
[0007]这里，W表示介质损耗能，k表示常数，f表示频率，v2表示电位梯度，ε表示介电常数，tanδ表示介质损耗角正切。根据式(A)可知，介电常数及介电损耗角正切越大，频率越高，介电损耗越大，上述树脂成型品的发热越大。
[0008]近年来，受到上述电子设备的壳体或配件中所使用的交流电流的频率(上述式(A)中的f)变高的影响，为了降低介电损耗能，对上述电子设备的壳体或配件中所使用的玻璃纤维要求更低的介电常数及更低的介质损耗角正切。特别是，介质损耗角正切与取平方根的介电常数相比，对上述式(A)的影响更大，因此要求实现低的介质损耗角正切。
[0009]根据上述要求，为了让用于玻璃纤维的玻璃组合物具备低介电常数和低介质损耗角正切并且可实现高效的玻璃纤维化，本申请人提出了以下一种用于玻璃纤维的玻璃组合物(参照专利文献1)：作为抑制了分相的产生，而且，降低了高温下的粘性的用于玻璃纤维的玻璃组合物，其相对于用于玻璃纤维的玻璃组合物的总量含有：52.0～59.5质量％范围的SiO2、17.5～25.5质量％范围的B2O3、9.0～14.0质量％范围的Al2O3、0.5～6.0质量％范围的SrO、1.0～5.0质量％范围的MgO、1.0～5.0质量％范围的CaO以及合计为0.1～3.0质量％范围的F2和Cl2。需要说明的是，分相是指单相的玻璃因热等而形成组成不同的玻璃相的相分离现象。在产生了分相的情况下，玻璃纤维的化学耐久性降低，在分相产生特别显著的情
况下，熔融玻璃的纤维化变得困难。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：日本专利第6468409号公报

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的课题
[0014]然而，在工业上使用具备形成有100个以上喷嘴头的喷嘴板的套筒的玻璃熔融炉大量生产专利文献1中由用于玻璃纤维的玻璃组合物形成的玻璃纤维时，在纺丝过程中存在出现玻璃纤维断裂、制造效率下降这种不良情况。
[0015]本专利技术人等对引起上述不良情况的理由进行了反复的深入研究，发现纺丝中的玻璃纤维的断裂是因波筋的产生而引起的。这里，在具备具有形成了少于100个喷嘴头的喷嘴板的小型套管的玻璃熔融炉中，玻璃熔融炉的容积对应于套管的大小而形成得较小，因而，玻璃熔融炉内的温度、玻璃原材料的挥发量较为均匀。而另一方面，在使用具备需要形成100个以上喷嘴头的喷嘴板的大型套管的玻璃熔融炉的情况下，因玻璃熔融炉的容积对应于套管的大小而形成得较大，因此，玻璃熔融炉内的温度、玻璃原材料的挥发量有时会产生偏差，玻璃组成因这些偏差的存在也出现偏差。因该偏差而产生的不同种类的玻璃在熔融过程中出现成为条纹状，并因玻璃中的折射率之差而出现波筋。在产生了波筋的情况下，从套管喷出熔融玻璃并以高速卷绕的方式对其进行拉伸时，在产生了波筋的部分处存在组成差，因而出现粘性差，该粘性差阻碍了熔融玻璃的拉伸，因此，在纺丝中容易产生玻璃纤维的断裂。
[0016]为了消除上述不良情况，本专利技术的目的在于提供一种用于玻璃纤维的玻璃组合物，其具备低介质损耗角正切且抑制了分相的产生，并降低了高温下的粘性，进一步减轻了波筋的产生。另外，本专利技术的目的还在于提供通过该用于玻璃纤维的玻璃组合物形成的玻璃纤维、包含该玻璃纤维的玻璃纤维织物以及使用了该玻璃纤维的玻璃纤维强化树脂组合物。
[0017]用于解决课题的手段
[0018]为了实现所述目的，本专利技术的用于玻璃纤维的玻璃组合物的特征在于，相对于用于玻璃纤维的玻璃组合物总量含有：52.0质量％以上且57.5质量％以下的范围的SiO2、19.5质量％以上且25.5质量％以下的范围的B2O3、8.0质量％以上且13.0质量％以下的范围的Al2O3、0质量％以上且2.0质量％以下的范围的MgO、0质量％以上且6.0质量％以下的范围的CaO、0.5质量％以上且6.5质量％以下的范围的SrO和0.1质量％以上且3.0质量％以下的范围的TiO2，所述Al2O3的含有率(质量％)相对于所述B2O3的含有率(质量％)的比例在0.35～0.54的范围内，所述SiO2的含有率(质量％)SI、所述B2O3的含有率(质量％)B、所述MgO的含有率(质量％)M、所述CaO的含有率(质量％)C、所述SrO的含有率(质量％)SR以及所述TiO2的含有率(质量％)T满足下述式(1)。
[0019]6.90≤100
×
(B/SI)2×
{SR/(C+SR)}
2/3
×
{T/(M+T)}
1/2
[0020]≤12.30
…
(1)
[0021]根据本专利技术的用于玻璃纤维的玻璃组合物，在其包含上述范围的SiO2、B2O3、Al2O3、
MgO、CaO、SrO和TiO2，Al2O3的含有率相对于B2O3的含有率的比例为上述的范围且满足上述式(1)的情况下，具备低介质损耗角正切，抑制了分相的产生，降低了高温下的粘性，进一步减轻了波筋的产生。
[0022]需要说明的是，具备低介质损耗角正切这里是指介质损耗角正切在频率10GHz下为0.0018以下。另外，高温下的粘性降低是指1000泊温度(熔融玻璃的粘度为1000泊(100Pa
·
s)时的温度)为1375℃以下。
[0023]另外，本专利技术的用于玻璃纤维的玻璃组合物优选上述SI、B、M、C、SR和T满足下述式(2)。
[0024]9.5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于玻璃纤维的玻璃组合物，其特征在于，相对于用于玻璃纤维的玻璃组合物总量含有：52.0质量％以上且57.5质量％以下的范围的SiO2、19.5质量％以上且25.5质量％以下的范围的B2O3、8.0质量％以上且13.0质量％以下的范围的Al2O3、0质量％以上且2.0质量％以下的范围的MgO、0质量％以上且6.0质量％以下的范围的CaO、0.5质量％以上且6.5质量％以下的范围的SrO和0.1质量％以上且3.0质量％以下的范围的TiO2，所述Al2O3的含有率(质量％)相对于所述B2O3的含有率(质量％)的比例即Al2O3/B2O3在0.35～0.54的范围内，所述SiO2的含有率(质量％)SI、所述B2O3的含有率(质量％)B、所述MgO的含有率(质量％)M、所述CaO的含有率(质量％)C、所述SrO的含有率(质量％)SR以及所述TiO2的含有率(质量％)T满足下述式(1)：6.90≤100
×
(B/SI)2×
{SR/(C+SR)}
2/3
×
{T/(M+T)}
1/2
≤12.30
…
(1)。2.根据权利要求1所述的用于玻璃纤维的玻璃组合物，其特征在于，所述SI、B、M、C、SR和T满足下述式(2)：9.56≤100
×
(B/SI)2×
{SR/(C+SR)}
2/3
×
{T/(M+T)}
1/2
≤11.77

【专利技术属性】
技术研发人员：漆崎优，细川贵庸，野中贵史，
申请(专利权)人：日东纺绩株式会社，
类型：发明
国别省市：