JPS63176340A - ガラス繊維 - Google Patents
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- JPS63176340A JPS63176340A JP62008557A JP855787A JPS63176340A JP S63176340 A JPS63176340 A JP S63176340A JP 62008557 A JP62008557 A JP 62008557A JP 855787 A JP855787 A JP 855787A JP S63176340 A JPS63176340 A JP S63176340A
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Classifications
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
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-
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ガラス繊維およびその製造方法に関する。さ
らに、詳しくは本発明はＦＲＰ、繊維補強セメントなど
の複合材料用の補強繊維として用いるに適した高弾性の
ガラス繊維およびその製造方法に関する。
らに、詳しくは本発明はＦＲＰ、繊維補強セメントなど
の複合材料用の補強繊維として用いるに適した高弾性の
ガラス繊維およびその製造方法に関する。
従来の技術
近年、プラスチック、あるいはセメントなどの構造材を
強化する宵力な手段として、これらの材料にガラス繊維
を混合する材料の複合化が進められている。このような
複合材料に用いられるガラス繊維には高い強度が求めら
れているが、従来はＥガラス、Ｓガラスを繊維化したも
のが広く用いられてきた。
強化する宵力な手段として、これらの材料にガラス繊維
を混合する材料の複合化が進められている。このような
複合材料に用いられるガラス繊維には高い強度が求めら
れているが、従来はＥガラス、Ｓガラスを繊維化したも
のが広く用いられてきた。
一方、オキシナイトライドガラスは、酸化物ガラスの酸
素原子が窒素に置き換わった構造を有しており、窒素原
子の結合原子価が３であるところから従来のガラスに比
べ、高弾性率を有する。かかるオキシナイトライドガラ
スの製造方法には、ゾル・ゲル法、熔融法、Ｎ、ガス吹
き込み法、多孔質ガラスのＮ Ｈ３ガス処理法などがあ
る。
素原子が窒素に置き換わった構造を有しており、窒素原
子の結合原子価が３であるところから従来のガラスに比
べ、高弾性率を有する。かかるオキシナイトライドガラ
スの製造方法には、ゾル・ゲル法、熔融法、Ｎ、ガス吹
き込み法、多孔質ガラスのＮ Ｈ３ガス処理法などがあ
る。
しかしながら、その繊維化にあたっては、前記のうちゾ
ル・ゲル法を用いたものが存在するに過ぎない。
ル・ゲル法を用いたものが存在するに過ぎない。
発明が解決しようとする問題点
従来、用いられている強化用ガラス繊維の強度はなお充
分でなく、弾性率についてはＥガラスで最大７５００
ｋ ｇ／ｍ、ｍ’であり、もっとも高い弾性率を有する
Ｉｍｐｅｒｉａｌ Ｎ−６７２で１２１１０ｋｇ／ｍｍ
”に過ぎない。また高弾性を存するオキシナイトライド
ガラス繊維にあっても、これまでゾル・ゲル法により得
られた繊維の弾性率は約８０００ ｋ ｇ／ｍｍ”と複
合材料の強化用ガラス繊維としてはなお充分とは言えな
い。
分でなく、弾性率についてはＥガラスで最大７５００
ｋ ｇ／ｍ、ｍ’であり、もっとも高い弾性率を有する
Ｉｍｐｅｒｉａｌ Ｎ−６７２で１２１１０ｋｇ／ｍｍ
”に過ぎない。また高弾性を存するオキシナイトライド
ガラス繊維にあっても、これまでゾル・ゲル法により得
られた繊維の弾性率は約８０００ ｋ ｇ／ｍｍ”と複
合材料の強化用ガラス繊維としてはなお充分とは言えな
い。
問題点を解決するための手段
本発明者らは、強化用繊維として優れた強度を有するガ
ラス繊維を得るべく種々検討を重ねた結果、材料として
オキシナイトライドガラスを用い、これを熔融法により
紡糸すれば、極めて高強度、高弾性のガラス繊維が得ら
れるとの知見を得、本発明を完成するに至った。
ラス繊維を得るべく種々検討を重ねた結果、材料として
オキシナイトライドガラスを用い、これを熔融法により
紡糸すれば、極めて高強度、高弾性のガラス繊維が得ら
れるとの知見を得、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、弾性率１２５００ｋｇ／ｍｍ’以
上を存するガラス繊維およびその製造法を提供するもの
である。
上を存するガラス繊維およびその製造法を提供するもの
である。
本発明のガラス繊維は、従来のガラス繊維でよ達成でき
なかった弾性率１２５００ｋｇ／ｍｍ’以上を得ること
が可能となった。
なかった弾性率１２５００ｋｇ／ｍｍ’以上を得ること
が可能となった。
本発明ガラス繊維の材料としてはオキシナイトライドガ
ラスが用いられる。オキシナイトライドガラスの組成と
しては、Ｃａ−５１−ＡＩ −０−Ｎ、 Ｎａ−Ｃａ−
５ｉ −０−Ｎ、 Ｌａ−９ｉ −ＡＩ −０−ＮＳＮ
ａ−Ｂ−９ｉ −０−ＮＳＭｇ−６ｉ−Ａｌ −０−Ｎ
、 Ｓ １−ＡＩ −０−Ｎ、 Ｙ−ＡＩ−８ｉ−０−
Ｎ Ｎａ−Ｂ−ＡＩ −Ｐ−０−Ｎなどが挙げられる
。
ラスが用いられる。オキシナイトライドガラスの組成と
しては、Ｃａ−５１−ＡＩ −０−Ｎ、 Ｎａ−Ｃａ−
５ｉ −０−Ｎ、 Ｌａ−９ｉ −ＡＩ −０−ＮＳＮ
ａ−Ｂ−９ｉ −０−ＮＳＭｇ−６ｉ−Ａｌ −０−Ｎ
、 Ｓ １−ＡＩ −０−Ｎ、 Ｙ−ＡＩ−８ｉ−０−
Ｎ Ｎａ−Ｂ−ＡＩ −Ｐ−０−Ｎなどが挙げられる
。
このような組成のオキシナイトライドガラスを得るには
、金属酸化物に金属窒化物を加え、高温で熔融する。
、金属酸化物に金属窒化物を加え、高温で熔融する。
金属酸化物の例としては、５ｉＯｐ、Ｃａｂ。
ＭｇＯ，ＳｒＯ，ＮａｔＯｌＫ、０１Ｌａｔｅ、、Ｙ、
０３、Ｚ ｒ Ｏｔ、Ｔｉ１ｔ、Ｎ ａｔｏｌ ＫｘＯ
ｌＢ、０３などが挙げられる。
０３、Ｚ ｒ Ｏｔ、Ｔｉ１ｔ、Ｎ ａｔｏｌ ＫｘＯ
ｌＢ、０３などが挙げられる。
また、金属窒化物の例としては、Ｓｉ、Ｎｔ、ＡＩＮな
どが用いられる。
どが用いられる。
つぎに、これら混合物を熔融するには、電気炉、イメー
ジ炉などの加熱炉を用い、窒素雰囲気下、温度１４００
〜１９００℃、昇温速度ｌＯ〜８００℃／ｍｉｎにて処
理する。
ジ炉などの加熱炉を用い、窒素雰囲気下、温度１４００
〜１９００℃、昇温速度ｌＯ〜８００℃／ｍｉｎにて処
理する。
得られたガラスを窒素雰囲気下、温度１１００〜１６０
０℃にて加熱、熔融し、紡糸速度２０〜３０００ ｍ／
ｍｉｎにて紡糸して連続繊維を得る。
０℃にて加熱、熔融し、紡糸速度２０〜３０００ ｍ／
ｍｉｎにて紡糸して連続繊維を得る。
得られたガラス繊維の弾性率は、１２５００〜１８００
０ ｋ ｇ／ｍｍ”、引っ張り強度７０〜５００ ｋｇ
／ｍｍ”である。
０ ｋ ｇ／ｍｍ”、引っ張り強度７０〜５００ ｋｇ
／ｍｍ”である。
ガラス繊維の繊維径は、５〜１５０μ肩であるのが好ま
しい。繊維径がこれより小さいと、紡糸か困難であり、
一方、これを越えると強度が極端に低下し好ましくない
。
しい。繊維径がこれより小さいと、紡糸か困難であり、
一方、これを越えると強度が極端に低下し好ましくない
。
ガラス繊維の窒素含有率は、１〜！３．５重量％である
のが好ましい。窒素含有率が、１重量％未満であると、
窒素添加の効果がなく、１３．５重量％を越えると結晶
化し好ましくない。
のが好ましい。窒素含有率が、１重量％未満であると、
窒素添加の効果がなく、１３．５重量％を越えると結晶
化し好ましくない。
窒素含有率の調整は、窒化物原料の添加割合により行な
う。
う。
作用
本発明により極めて高弾性のガラス繊維が得られる。
実施例
つぎに、実施例により本発明をさらに具体的に説明する
。
。
実施例１
ＳｉＯｚ２５ｇおよび、ＣａＯの原料であるＣａＣｏ３
７０ｇを混合し、空気中１５００℃で２時間熔融した。
７０ｇを混合し、空気中１５００℃で２時間熔融した。
混合物を冷却後、ボールミルを用いて約１０８度に粉砕
し、Ｓｉ３Ｎａ１３ｇを加え、窒化ホウ素ルツボを用い
、窒素中１７５０℃で３０分熔融し、オキシナイトライ
ドガラスを得た。得られたガラスを第１図に示す紡糸装
置内に配置した窒化ホウ素ルツホＩに入れ、周囲を断熱
材２により保温した円筒状のカーボン発熱体３を用いて
、窒素雰囲気下、１３８０℃にて加熱、紡糸しワインダ
４に巻取った。紡糸速度６０ｍ／ｍ ｉ ｎにて、直径
約３０μ麓の連続繊維を得た。
し、Ｓｉ３Ｎａ１３ｇを加え、窒化ホウ素ルツボを用い
、窒素中１７５０℃で３０分熔融し、オキシナイトライ
ドガラスを得た。得られたガラスを第１図に示す紡糸装
置内に配置した窒化ホウ素ルツホＩに入れ、周囲を断熱
材２により保温した円筒状のカーボン発熱体３を用いて
、窒素雰囲気下、１３８０℃にて加熱、紡糸しワインダ
４に巻取った。紡糸速度６０ｍ／ｍ ｉ ｎにて、直径
約３０μ麓の連続繊維を得た。
得られたガラス繊維の引っ張り弾性率は、１３７００ｋ
ｇ／ｍｍ’であった。
ｇ／ｍｍ’であった。
実施例２
オキシナイトライドガラスの原料としてＳｉ０ｇ２４ｇ
、ＡＱ ０３５ｇ、ＣａＣｏ３６８．５ｇ。
、ＡＱ ０３５ｇ、ＣａＣｏ３６８．５ｇ。
Ｓｉ３Ｎ４１５ｇを用い、紡糸温度を１４１５℃した以
外は前記実施例１と同様にして紡糸を行ない連続ガラス
繊維を得た。紡糸速度８０ｍ／ｍｉｎにて、直径約２５
μＩの繊維を得た。得られたガラス繊維の引っ張り弾性
率は１５５００ｋｇ／ｍｍ’であった。
外は前記実施例１と同様にして紡糸を行ない連続ガラス
繊維を得た。紡糸速度８０ｍ／ｍｉｎにて、直径約２５
μＩの繊維を得た。得られたガラス繊維の引っ張り弾性
率は１５５００ｋｇ／ｍｍ’であった。
実施例３〜５
つぎの第１表に示す組成および条件により実施例１と同
様にしてガラス繊維を得た。
様にしてガラス繊維を得た。
第】表
原料
Ｓｉｎ、 ２５ ２５ ３３
Ｓｉ３Ｎ、 １３ １３ １０
Ｃａ０ ５５ ５５ ５２
Ｍｇ０ ７−−
ＳｒＯ７−
ＡＱＮ −−５
熔融温度 １７５０ １７５０ １７７０紡糸
温度 １３９０ １３９０ １４１０発明の効
果 本発明のガラス繊維は、従来のガラス繊維では達成でき
なかった弾性率１２５００ｋｇ／ｍｍ’以上を得ること
が可能となった。したがって、各種プラスチック、セメ
ント用の強化用繊維として極めて優れている。
温度 １３９０ １３９０ １４１０発明の効
果 本発明のガラス繊維は、従来のガラス繊維では達成でき
なかった弾性率１２５００ｋｇ／ｍｍ’以上を得ること
が可能となった。したがって、各種プラスチック、セメ
ント用の強化用繊維として極めて優れている。
第１図は、本発明ガラス繊維の製造に用いる紡糸装置の
断面図である。 図中の主な符号はつぎのとおりである。 １８ルツボ、２：断熱材、３：発熱体。 第１図 Ｎ２ｎ’ス ル
断面図である。 図中の主な符号はつぎのとおりである。 １８ルツボ、２：断熱材、３：発熱体。 第１図 Ｎ２ｎ’ス ル
Claims (6)
- （１）弾性率１２５００ｋｇ／ｍｍ＾２以上を有するガ
ラス繊維。 - （２）繊維径が５〜１５０μｍである前記第（１）項の
ガラス繊維。 - （３）ガラスがオキシナイトライドガラスである前記第
（１）項のガラス繊維。 - （４）オキシナイトライドガラスの窒素含有量が１〜１
３．５重量％である前記第（３）項のガラス繊維。 - （５）オキシナイトライドガラスを熔融し、ついで紡糸
することを特徴とするガラス繊維の製造方法。 - （６）オキシナイトライドガラスの窒素含有量が１〜１
３．５重量％である前記第（５）項のガラス繊維の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62008557A JPH0729815B2 (ja) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | ガラス繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62008557A JPH0729815B2 (ja) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | ガラス繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63176340A true JPS63176340A (ja) | 1988-07-20 |
| JPH0729815B2 JPH0729815B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=11696407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62008557A Expired - Lifetime JPH0729815B2 (ja) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | ガラス繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729815B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0293105A2 (en) * | 1987-05-28 | 1988-11-30 | Shimadzu Corporation | Oxynitride glass and fibers thereof |
| EP0705799A4 (de) * | 1992-03-12 | 1995-04-19 | Kibol Viktor F | Verfahren zum herstellen von basaltwolle |
| EP0650937A1 (en) * | 1993-10-14 | 1995-05-03 | Shimadzu Corporation | Oxynitride glass, method of preparing the same and glass fiber |
| CN114671621A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-06-28 | 陕西理工大学 | 一种利用高炉矿渣粉制备微晶玻璃纤维的方法和微晶玻璃纤维 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4276079A3 (en) | 2017-06-29 | 2024-01-10 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Glass composition and glass product using same |
-
1987
- 1987-01-16 JP JP62008557A patent/JPH0729815B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0293105A2 (en) * | 1987-05-28 | 1988-11-30 | Shimadzu Corporation | Oxynitride glass and fibers thereof |
| EP0705799A4 (de) * | 1992-03-12 | 1995-04-19 | Kibol Viktor F | Verfahren zum herstellen von basaltwolle |
| EP0705799A1 (de) * | 1992-03-12 | 1996-04-10 | KIBOL, Viktor Fedorovich | Verfahren zum herstellen von basaltwolle |
| EP0650937A1 (en) * | 1993-10-14 | 1995-05-03 | Shimadzu Corporation | Oxynitride glass, method of preparing the same and glass fiber |
| CN114671621A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-06-28 | 陕西理工大学 | 一种利用高炉矿渣粉制备微晶玻璃纤维的方法和微晶玻璃纤维 |
| CN114671621B (zh) * | 2022-04-02 | 2023-09-19 | 陕西理工大学 | 一种利用高炉矿渣粉制备微晶玻璃纤维的方法和微晶玻璃纤维 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0729815B2 (ja) | 1995-04-05 |
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