JP2017508702A - 超低融点ガラスフリットおよびファイバ - Google Patents
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Abstract
Description
様々な実施の形態によれば、ガラス原材料は、どの適切なLMG組成物を含んでもよい。例えば、ガラス原材料は、LMGくずガラス(例えば、破壊されたガラス片)を含んでもよい。LMG組成物は、特定の実施の形態において、鉛を実質的に含まないことがある。ここに用いたように、「鉛を実質的に含まない」および「実質的に無鉛」という用語は、鉛を含まないまたは微量しか鉛を含まないガラス組成物を称することが意図されている。例えば、前記ガラス組成物は、約100ppm未満の鉛、または約10ppm未満の鉛などの、多くとも0.9質量%の鉛しか含まない。
ここに使用した溶融紡糸は、ガラス原材料を同時に溶融および紡糸するどの方法も指す。例示の溶融紡糸プロセスにおいて、ガラス原材料を急速におよび/または瞬時に溶融し、紡糸して、急激に冷める長く薄い溶融ガラスストランドまたはファイバを製造し、グラスウール様組成物を生成することがある。そのような溶融紡糸プロセスは、結果として得られたガラスファイバが、低Tgガラスフリットを製造するための粉砕段階中などの、さらなる加工中に低融点特性を維持できるように、出発材料の低Tgを維持する。
LMGファイバを、2つの別個のLMG(870CHM)組成物から調製した。「単回溶融」および「くずガラス再溶融」ガラスを870CHMから調製した。これらは、組成におけるわずかなばらつきのために、2つの異なるガラス転移温度を示す。単回溶融870CHMのTgは約114℃であり、くずガラス再溶融870CHMのTgは約132℃である。ガラス転移温度の差は、再溶融手順中のフッ化スズの放出に関連すると考えられる。
実施例1の単回溶融870CHMガラス組成物を溶融紡糸することにより製造されたガラスファイバを、推奨される製造プロトコルにしたがって、不活性窒素(95%超の純度)雰囲気中でジェットミルによってさらに加工した。次いで、フリットを収集し、示差走査熱量測定法(DSC)により分析した。図3に示されるように、単回溶融870CHMから製造されたガラスフリットは、Tgが約123℃である、親バルクガラスと比べて、ガラス転移熱特徴においてわずかなシフトを示した。追加の結晶化吸熱も現れた。このガラスフリットのTgは、親バルクガラスのTgよりもわずかに高いが、観察された上昇はたった約8%であり、全体のプロセス中に、低融点ガラス特性が十分に維持されたことを示している。
Tick, Paul, Old Glass Technology Revisited, Corning Redlines, vol. 1, no. 2, pp. 1-8 (2007)により記載された一般手順にしたがって、870CHMくずガラスにRhodamine−101(0.1gのRhodamine−101、37.6gのSnF2、31.6gのSnO、28.0gのNH4P2O5、2.96gのNb2O5)を添加した。ドープされたくずガラスが、赤みを帯びているのが観察された。このくずガラスに、先に記載された溶融紡糸プロセスを行って、ガラスファイバを製造した。未ドープの870CHMくずガラスから製造されたガラスファイバは、白色であったが(実施例1参照)、ドープされた870CHMから製造されたガラスファイバは、ピンク色がかっていた。
低融点ガラスフリットまたはファイバを形成する方法において、
低融点ガラスを含むガラス原材料を提供する工程、および
前記ガラス原材料を溶融紡糸して、ガラスファイバを製造する工程、
を有してなり、
前記ガラスファイバのガラス転移温度が、前記ガラス原材料のガラス転移温度の約120%以下である、方法。
前記低融点ガラスのガラス転移温度が約450℃未満である、実施形態1記載の方法。
前記低融点ガラスが無鉛である、実施形態1記載の方法。
前記ガラス原材料が、Tickガラス組成物および/またはeCapガラス組成物から選択されたくずガラスを含む、実施形態1記載の方法。
前記ガラスファイバのストランド厚が約500マイクロメートル未満である、実施形態1記載の方法。
前記ガラスファイバのガラス転移温度が約250℃未満である、実施形態1記載の方法。
前記ガラスファイバをジェットミルに導入して、ガラスフリットを製造する工程をさらに有する、実施形態1記載の方法。
前記ジェットミルが、窒素、アルゴン、ヘリウム、クリプトン、および/またはキセノンから選択される不活性ガス雰囲気を含む、実施形態7記載の方法。
前記ガラスフリットの平均粒径が約150マイクロメートル未満である、実施形態7記載の方法。
前記ガラスフリットのガラス転移温度が、前記ガラス原材料のガラス転移温度の約120%以下である、実施形態7記載の方法。
前記ガラスフリットのガラス転移温度が約250℃未満である、実施形態7記載の方法。
実施形態1〜6いずれか1つに記載の方法により製造されたガラスファイバ。
実施形態7〜11いずれか1つに記載の方法により製造されたガラスフリット。
約250℃未満のガラス転移温度および約500マイクロメートル以下のストランド厚を有する、実質的に無鉛のガラスファイバ。
前記ガラスファイバが、低融点ガラスを溶融紡糸することによって製造される、実施形態14記載のガラスファイバ。
前記ガラスファイバのガラス転移温度が、前記低融点ガラスのガラス転移温度の約120%以下である、実施形態15記載のガラスファイバ。
約250℃未満のガラス転移温度および150マイクロメートル以下の平均粒径を有する、実質的に無鉛のガラスフリット。
前記ガラスフリットが、低融点ガラスを溶融紡糸してガラスファイバを製造し、該ガラスファイバをジェットミルすることによって製造される、実施形態17記載のガラスフリット。
前記ガラスフリットのガラス転移温度が、前記低融点ガラスのガラス転移温度の約120%以下である、実施形態18記載のガラスフリット。
450 ガラスフリット
Claims (12)
- 低融点ガラスフリットまたはファイバを形成する方法において、
低融点ガラスを含むガラス原材料を提供する工程、および
前記ガラス原材料を溶融紡糸して、ガラスファイバを製造する工程、
を有してなり、
前記ガラスファイバのガラス転移温度が、前記ガラス原材料のガラス転移温度の約120%以下である、方法。 - 前記低融点ガラスのガラス転移温度が約450℃未満または好ましくは250℃未満である、請求項1記載の方法。
- 前記低融点ガラスが無鉛である、請求項1または2記載の方法。
- 前記ガラス原材料が、Tickガラス組成物および/またはeCapガラス組成物から選択されたくずガラスを含む、請求項1から3いずれか1項記載の方法。
- 前記ガラスファイバのストランド厚が約500マイクロメートル未満である、請求項1から3いずれか1項記載の方法。
- 前記ガラスファイバをジェットミルに導入して、ガラスフリットを製造する工程をさらに有する、請求項1から5いずれか1項記載の方法。
- 前記ジェットミルが、窒素、アルゴン、ヘリウム、クリプトン、および/またはキセノンから選択される不活性ガス雰囲気を含む、請求項6記載の方法。
- 前記ガラスフリットの平均粒径が約150マイクロメートル未満である、請求項6または7記載の方法。
- 前記ガラスフリットのガラス転移温度が、前記ガラス原材料のガラス転移温度の約120%以下である、請求項6から8いずれか1項記載の方法。
- 前記ガラスフリットのガラス転移温度が約250℃未満である、請求項6から9いずれか1項記載の方法。
- 請求項1から5いずれか1項記載の方法により製造されたガラスファイバ。
- 請求項6から10いずれか1項記載の方法により製造されたガラスフリット。
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