玻璃織物及使用了該玻璃織物的玻璃纖維板材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具備優(yōu)異的強度及彈性模量的玻璃織物以及使用了該玻璃織物的玻璃纖維板材。玻璃織物通過以下方法制成：熔融作為玻璃纖維的原料的玻璃組合物形成熔融玻璃，將從該熔融玻璃紡絲而形成的纖維徑為3～6μm范圍內(nèi)的玻璃纖維集束形成玻璃紗，對該玻璃紗進行織造從而形成該玻璃織物。玻璃纖維具有相對于總量、質(zhì)量百分比含量為以下范圍的組分：57.0～63.0％的SiO2、19.0～23.0％的Al2O3、10.0～15.0％的MgO、5.5～11.0％的CaO，并且MgO的含量與CaO的含量的含量比MgO/CaO為0.8～2.0的范圍。
【專利說明】玻璃織物及使用了該玻璃織物的玻璃纖維板材
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃織物及使用了該玻璃織物的玻璃纖維板材。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有技術中，已知以下一種玻璃纖維板材。例如將纖維徑是3~6 μ m范圍的纖維徑極細的玻璃纖維進行集束而形成玻璃紗，在對該玻璃紗進行了織制的玻璃織物等的正反兩面上被覆氯乙烯樹脂、氟系樹脂、環(huán)氧樹脂、酚樹脂、聚酰胺樹脂等合成樹脂，從而形成玻璃纖維板材。上述玻璃纖維板材應用于建筑結構用膜材料或作為印刷配線基板的基材的層積板。
[0003]由于上述建筑結構用膜材料是輕量材料，能夠大幅省去支柱，因而適合于運動場、室內(nèi)游泳池及體育館等運動設施、帳篷倉庫、大型促銷廳等支柱間隔較大的大跨度構造物。應用于上述建筑結構用膜材料的上述玻璃織物為了構成上述大跨度構造物，最好具有優(yōu)異的強度及彈性模量。
[0004]另一方面，一般是厚度50 μ m以下的極薄的玻璃纖維應用于作為印刷配線基板的基材的層積板。 考慮到上述極薄的玻璃纖維的使用性和尺寸穩(wěn)定性，其最好具有優(yōu)異的強度和彈性模量。
[0005]一般人們知道，玻璃纖維的纖維徑越細強度越大。因此，在增加強度而被要求實現(xiàn)輕量的建筑結構用膜材料和/或正發(fā)展小型化的印刷配線基板等中，被要求對由較細的玻璃纖維織制的玻璃纖維織物進行制造。然而，在具備優(yōu)異的強度和彈性模量的同時，對較細的玻璃纖維進行紡絲是很困難的。
[0006]一般來講，上述玻璃織物通過對由E玻璃構成的玻璃纖維進行織制而成。但是由該E玻璃構成的玻璃纖維有時并不具備足夠的強度和彈性模量。所以，通過對由上述E玻璃構成的玻璃纖維進行織制而成的玻璃織物有時難以被應用于上述建筑結構用膜材料和作為印刷配線基板的基材的層積板等玻璃纖維板材上。
[0007]因此，已知采用比E玻璃的強度優(yōu)異的S玻璃取代上述E玻璃來構成玻璃纖維，并對該玻璃纖維進行織制來制成玻璃織物。
[0008]但是，在融溶構成上述S玻璃的原料的玻璃組合物制成融溶玻璃并對該融溶玻璃進行紡絲制成玻璃纖維時，存在該融溶玻璃的1000泊溫度非常高并且1000泊溫度與初晶溫度間的差較小的問題。
[0009]一旦熔融玻璃的1000泊溫度較高，由于在熔融玻璃的過程和纖維化的過程中需要設定成高溫，所以因熱負荷而對制造設備造成大的負擔。另外，1000泊溫度與初晶溫度間的差較小時，在對該熔融玻璃進行紡絲并冷卻而形成玻璃纖維的過程中，即使微小的溫度下降的影響下也容易產(chǎn)生晶體化(失透)，發(fā)生玻璃纖維容易切斷等問題。其結果，在熔融構成上述S玻璃的原料的玻璃組合物而形成熔融玻璃時，難以穩(wěn)定地對該熔融玻璃進行紡絲，使之成為纖維徑是3~6 μ m范圍的玻璃纖維。所以，由上述S玻璃構成的玻璃纖維雖然在強度方面較為優(yōu)異，但因為制造條件苛刻，存在難以進行大量生產(chǎn)的課題。[0010]另外，上述“1000泊溫度”是在讓熔融玻璃纖維化時的大致的指標，是指熔融玻璃的粘度在1000泊時的溫度?！俺蹙囟取笔侵冈诮档驮撊廴诓ＡУ臏囟葧r最初析出晶體的溫度。1000泊溫度和初晶溫度間的溫度范圍(操作溫度范圍)是紡絲容易性的大致標準，溫度范圍越大越容易穩(wěn)定地進行紡絲。另外，“失透”是指降低上述熔融玻璃的溫度時析出晶體的現(xiàn)象。
[0011]因此，人們提案了以下一種玻璃組合物:對構成上述S玻璃的原料的玻璃組合物的組成進行改良，使得玻璃組合物除了含有Si02、Ai203、Mg0以外，還含有CaO。作為上述玻璃組合物已知有以下材料:例如，通過降低玻璃組合物的1000泊溫度來降低粘度，使得能夠在保持較低溫度下的操作溫度范圍的同時，簡單地進行紡絲(參照專利文獻I)。另外，作為上述玻璃組合物還已知有這樣一種材料:1000泊溫度與初晶溫度間的差較大的玻璃組合物(參照專利文獻2)。
[0012]現(xiàn)有技術文獻
[0013]專利文獻
[0014]專利文獻1:日本特公昭62 - 001337號公報
[0015]專利文獻2: 日本特表2009 - 514773號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明要解決的課題
[0017]然而，除了含有Si02、Ai203、MgO以外還含有CaO的專利文獻I中記載的玻璃組合物具有在熔融成熔融玻璃時容易失透的傾向，因而難以穩(wěn)定地進行紡絲。另外，專利文獻2中記載的玻璃組合物由于在熔融成熔融玻璃后，該熔融玻璃的1000泊溫度較高，因而難以制成玻璃纖維。所以，存在難以將上述現(xiàn)有技術中的玻璃組合物制成強度及彈性模量優(yōu)異并適合于玻璃纖維板材的玻璃織物的問題。
[0018]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠解決上述問題的、強度及彈性模量優(yōu)異并適合于玻璃纖維板材的玻璃織物。
[0019]另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種使用了上述玻璃織物的玻璃纖維板材。
[0020]解決課題的方法
[0021]為了到達上述目的，本發(fā)明的內(nèi)容如下。將作為玻璃纖維的原料的玻璃組合物熔融形成熔融玻璃，將從該熔融玻璃紡絲而形成的纖維直徑為3~6 μ m范圍內(nèi)的玻璃纖維集束形成玻璃紗，對該玻璃紗進行織造而形成該玻璃織物，該玻璃織物的特征在于，所述玻璃纖維具有相對于總量、質(zhì)量百分比含量為以下范圍的組分=57.0~63.0%的Si02、19.0~23.0%的Α1203、10.0~15.0%的Mg0、5.5~11.0%的CaO，并且MgO的含量與CaO的含量的含量比MgO/CaO為0.8~2.0的范圍。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，熔融作為具有所述組成的玻璃纖維的原料的玻璃組合物，形成熔融玻璃。并且，將從上述熔融玻璃紡絲而形成的纖維直徑為3~6μπι范圍內(nèi)的玻璃纖維集束形成玻璃紗，對該玻璃紗進行織造而形成該玻璃織物。上述玻璃纖維在其纖維直徑不足3 μ m時，對上述融溶玻璃進行紡絲本身就有困難，而當其纖維直徑超過6 μ m時，在制成玻璃紗時，纖維強度可能下降。
[0023]本發(fā)明的玻璃織物由于是通過具有上述組成的玻璃纖維來形成的，能夠獲得優(yōu)異的強度及彈性模量，能夠很好地適用于構成玻璃纖維板材的用途。
[0024]上述玻璃纖維的SiO2相對總量的質(zhì)量百分比含量不足57.0%時，玻璃纖維無法獲得足夠的機械性強度，而當SiO2的質(zhì)量百分比含量超過63.0%時，由作為該玻璃纖維的原料的玻璃組合物制得的熔融玻璃的1000泊溫度及初晶溫度變高。
[0025]另外，上述玻璃纖維的Al2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量不足19.0%時，玻璃纖維無法獲得足夠的彈性模量，而當Al2O3的質(zhì)量百分比含量超過23.0%時，由作為該玻璃纖維的原料的玻璃組合物制得的熔融玻璃的初晶溫度變高。
[0026]上述玻璃纖維的MgO相對總量的質(zhì)量百分比含量不足10.0%時，玻璃纖維無法獲得足夠的彈性模量，而當MgO的質(zhì)量百分比含量超過15.0%時，由作為該玻璃纖維的原料的玻璃組合物制得的熔融玻璃的初晶溫度變高。
[0027]此外，上述玻璃纖維的CaO相對總量的質(zhì)量百分比含量不足5.5%時，上述玻璃組合物的初晶溫度變高，而當CaO的質(zhì)量百分比含量超過11.0%時，由作為該玻璃纖維的原料的玻璃組合物制得的熔融玻璃的1000泊溫度及初晶溫度變高。
[0028]而且，當MgO的含量與CaO的含量的含量比MgO/CaO不足0.8時，上述玻璃纖維無法獲得足夠的彈性模量。而在該質(zhì)量百分比含量比MgO/CaO超過2.0時，由作為該玻璃纖維的原料的玻璃組合物制得的熔融玻璃的初晶溫度變高。 [0029]另外，在對由作為上述玻璃纖維的原料的玻璃組合物制得的熔融玻璃進行紡絲時，會產(chǎn)生容易失透和玻璃纖維切斷等問題。但是，在本發(fā)明中，由于上述玻璃纖維具有所述組分，在使上述熔融玻璃溫度下降時最早析出的晶體(失透初相)形成為堇青石(Cordierite)的單晶體或堇青石(Cordierite)和鈣長石(Anorthite)的混合晶體。其結果是與失透初相是上述晶體以外的其他晶體的情形相比，上述熔融玻璃在初晶溫度時更難以析出晶體。所以，對熔融作為上述玻璃纖維的原料的玻璃組合物而制得的熔融玻璃進行紡絲時，能夠抑制諸如玻璃纖維的切斷等故障的發(fā)生，能夠穩(wěn)定地進行紡絲。
[0030]此外，在本發(fā)明中，上述熔融玻璃優(yōu)選是1000泊溫度在1350°C以下，且該1000泊溫度與初晶溫度間的差是50°C以上。上述熔融玻璃的1000泊溫度在1350°C以下時能夠更容易被制得。另外，通過使上述熔融玻璃在1000泊溫度與初晶溫度間的差是50°C以上，能夠擴大操作溫度范圍。因此，即使是在對纖維徑是3~6 μ m范圍的較細的玻璃纖維進行紡絲的情況下，融溶玻璃的溫度即使受外界氣溫的影響而下降，也不會發(fā)生失透，能夠穩(wěn)定地進行紡絲。
[0031 ] 另外，在本發(fā)明中，上述玻璃纖維優(yōu)選其強度是4.0Gpa以上，其彈性模量是85Gpa以上。通過使上述玻璃纖維的強度是4.0Gpa以上且其彈性模量是85Gpa以上，本發(fā)明的玻璃織物能夠很好地適用于構成玻璃纖維板材的用途。
[0032]此外，本發(fā)明的玻璃纖維板材的特征在于其通過在上述本發(fā)明的玻璃織物的正反兩面被覆合成樹脂而成。在本發(fā)明的玻璃纖維板材中，能夠?qū)穆纫蚁渲?、氟系樹脂、環(huán)氧樹脂、酚樹脂、聚酰胺樹脂構成的組中選出的一種樹脂用作合成樹脂。
[0033]實施發(fā)明的方式
[0034]接著，就本發(fā)明的實施方式進行進一步詳細說明。
[0035]本實施方式的玻璃織物通過下述方式制成:熔融構成玻璃纖維的原料的玻璃組合物，形成熔融玻璃，對該熔融玻璃進行紡絲，從而形成纖維徑是3~6μπι范圍的玻璃纖維，對該玻璃纖維集束成玻璃紗(glass yarn)，并通過對該玻璃紗進行織制，制成玻璃織物。
[0036]上述玻璃纖維具有以下組成:相對總量(質(zhì)量)，SiO2的質(zhì)量百分比含量是57.0~63.0%, Al2O3的質(zhì)量百分比含量是19.0~23.0%，MgO的質(zhì)量百分比含量是10.0~
15.0%,CaO的質(zhì)量百分比含量是5.5~11.0%，并且，MgO含量相對CaO含量的比MgO/CaO是0.8~2.0的范圍。 [0037]當上述玻璃纖維的SiO2相對總量的質(zhì)量百分比含量不足57%時，作為玻璃纖維不能獲得足夠的機械性強度。而SiO2相對總量的質(zhì)量百分比含量超過63.0%時，通過構成上述玻璃纖維的原料的玻璃組合物制成的熔融玻璃的1000泊溫度及初晶溫度變高。為了將熔融玻璃的組合物的1000泊溫度設定在1350°C以下，上述SiO2的含量優(yōu)選是相對上述玻璃纖維的總量的質(zhì)量范圍是57.0~62.0%的范圍，更優(yōu)選的是相對上述玻璃纖維的總量的質(zhì)量范圍是57.0%~61.0%范圍。其中，上述熔融玻璃通過構成上述玻璃纖維的原料的玻璃組合物制成。
[0038]另外，上述玻璃纖維的Al2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量不足19.0%時，無法獲得充分的彈性模量，而當Al2O3的質(zhì)量百分比含量超過23.0%時，熔融玻璃的初晶溫度變高，該熔融玻璃由構成玻璃纖維的原料的玻璃組合物制成。為了讓上述玻璃纖維獲得優(yōu)異的彈性模量并且降低上述熔融玻璃的初晶溫度從而擴大操作溫度范圍，上述Al2O3相對該玻璃纖維的總量的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選是19.5%~22.0%的范圍，更為優(yōu)選的是相對該玻璃纖維的總量是20.0%~21.0 %的范圍。
[0039]另外，由于上述玻璃纖維的Al2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是19.0%~23.0%的范圍，特別是因為屬于質(zhì)量百分比含量20.0%附近的數(shù)值，通過構成玻璃纖維的原料的玻璃組合物制成的熔融玻璃的上述失透初相能夠形成堇青石(Cordierite)的單晶體或堇青石和鈣長石(Anorthite)的混合晶體。上述Al2O3的含量相對上述玻璃纖維的總量不足19.0%時，通過構成玻璃纖維的原料的玻璃組合物制成的熔融玻璃的上述失透初相有可能無法形成堇青石的單晶體或堇青石和鈣長石的混合晶體。所以，為了通過構成玻璃纖維的原料的玻璃組合物制成的熔融玻璃的上述失透初相有能夠形成堇青石的單晶體或堇青石和鈣長石的混合型晶體，上述玻璃纖維的Al2O3的含量優(yōu)選:相對上述玻璃纖維的總量是
19.0~22.0 %附近的范圍。
[0040]另外，SiO2的含量/Al2O3的含量優(yōu)選是重量比為2.6~3.3。只要設定成這種范圍，玻璃纖維在其制造時的操作溫度范圍較大，并且具有足夠的彈性模量。而且，SiO2的含量/Al2O3的含量更優(yōu)選是重量比為2.7~3.2。因為當SiO2的含量相對于Al2O3的含量的重量比是3.2以下時，能夠制成具有高彈性模量的玻璃纖維。同時，當該重量比是2.7以上時，能夠降低初晶溫度，并抑制失透現(xiàn)象。
[0041]此外，MgO的含量相對總量的質(zhì)量百分比含量不足10.0%時，上述玻璃纖維無法獲得足夠的彈性模量。而當MgO的含量超過15.0%時，通過構成上述玻璃纖維的玻璃組合物制成的熔融玻璃的初晶溫度增高。為了讓上述玻璃纖維獲得優(yōu)異的彈性模量，并同時降低上述熔融玻璃的初晶溫度而擴大操作溫度范圍，上述MgO的含量優(yōu)選是相對該玻璃纖維的總量的質(zhì)量百分比含量是11.0~14.0 %的范圍，更優(yōu)選是11.5~13.0 %的范圍。
[0042]當上述玻璃纖維的CaO相對總量的質(zhì)量百分比含量不足5.5%時，通過構成上述玻璃纖維的原料的玻璃組合物制成的熔融玻璃的初晶溫度變高，而當CaO相對總量的質(zhì)量百分比含量超過11.0%時，該熔融玻璃的1000泊溫度及初晶溫度變高。為了降低上述熔融玻璃的1000泊溫度及初晶溫度從而擴大操作溫度范圍，上述CaO的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選是:相對該玻璃纖維的總量的質(zhì)量百分比含量是6.0~10.5%的范圍，更優(yōu)選的是7.0~10.0%的范圍。
[0043]另外，當上述玻璃纖維中Si02、Al203、Mg0和CaO的總計質(zhì)量百分比含量不足99.0%時，由于其他不純物質(zhì)成分的含量相對增多，該玻璃纖維無法獲得足夠的彈性模量，因而無法確保熔融玻璃的足夠的操作溫度范圍，該熔融玻璃通過構成上述玻璃纖維的原料的玻璃組合物制成。為了讓上述玻璃纖維獲得優(yōu)異的彈性模量且確保熔融玻璃的足夠的操作溫度范圍，SiO2, Ai203、MgO和CaO的總計質(zhì)量百分比含量優(yōu)選是相對該玻璃纖維的總量為99.5%以上的范圍，更優(yōu)選是相對該玻璃纖維的總量為99.8%以上的范圍。其中，上述熔融玻璃通過構成玻璃纖維的原料的玻璃組合物制成。
[0044]并且，當MgO含量相對CaO含量的含量比MgO/CaO不足0.8時，上述玻璃纖維無法獲得足夠的彈性模量。而上述含量比MgO/CaO超過2.0時，通過構成上述玻璃纖維的原料的玻璃組合物制成的熔融玻璃的初晶溫度變高。為了使得上述玻璃纖維獲得優(yōu)異的彈性模量并且降低上述熔融玻璃的初晶溫度從而擴大操作溫度范圍，上述MgO含量相對CaO含量的含量比MgO/CaO優(yōu)選是1.0~1.8的范圍。
[0045]所述玻璃纖維以上述范圍的含量含有作為基本組成的Si02、Al203、Mg0和CaO。但是，玻璃纖維也可以含有因各成分的原料中含有的不可避免地混入的其他成分。作為上述其他成分，可以舉出Na2O等堿金屬氧化物，F(xiàn)e2O3, TiO2, ZrO2, MoO3, Cr2O3等。上述其他的成分的含量優(yōu)選是，相對上述玻璃纖維的總量的質(zhì)量百分比含量不足1.0%，更優(yōu)選的是不足
0.5%，進一步優(yōu)選的是 不足0.2%。
[0046]另外，具有上述組成的上述玻璃纖維的強度是4.0Gpa以上，其彈性模量是85GPa以上。
[0047]上述玻璃纖維具有與構成其原料的玻璃纖維組合物以及熔融該玻璃組合物而制成的熔融玻璃相同的組成。
[0048]可以使用碎玻璃(glass cullet)或玻璃配合料(glass batch)作為構成上述玻璃纖維的原料的玻璃組合物?？梢酝ㄟ^對上述碎玻璃進行再熔融或?qū)ι鲜霾Ａ浜狭线M行直接熔融的方法來制得上述熔融玻璃。具體來講，上述熔融玻璃的1000泊溫度是1350°C以下，該1000泊溫度與初晶溫度間的差是50°C以上。
[0049]上述玻璃纖維可以使用上述熔融玻璃并通過本身是公知的方法進行制造。根據(jù)上述公知的方法，通過具備數(shù)十個~數(shù)千個親套(bushing)的鉬合金噴嘴抽取上述熔融玻璃進行紡絲，通過高速卷繞，能夠制得纖維徑是3~6 μ m范圍的玻璃纖維。
[0050]當上述玻璃纖維的纖維徑不足3 μ m時，對上述熔融玻璃進行紡絲本身就很困難，而當上述玻璃纖維的纖維徑超過6 μ m時，制成玻璃紗時的纖維強度可能下降。為了對玻璃紗進行織制來形成玻璃織物，上述玻璃纖維優(yōu)選是其纖維徑在3~5 μ m的范圍內(nèi)。
[0051]一般來講，為了制成纖維徑在3~6 μ m范圍內(nèi)的玻璃纖維，需要精確地控制上述鉬合金噴嘴的溫度。在對具有上述范圍的纖維徑的玻璃纖維進行紡絲時，由于流入每一個鉬合金噴嘴的上述熔融玻璃的流入量非常少，該熔融玻璃帶入的熱量較少，熔融玻璃的溫度容易受外界溫度的的影響，鉬合金噴嘴的溫度容易產(chǎn)生變動。這時，當上述融溶玻璃的操作溫度范圍狹窄或結晶速度較快時，在上述鉬合金噴嘴的溫度產(chǎn)生變動時，玻璃纖維容易出現(xiàn)失透而導致發(fā)生切斷等問題。
[0052]但是，由于本實施方式的上述融溶玻璃具有與上述玻璃纖維相同的組成，操作溫度范圍較寬，且結晶速度較慢，上述鉬合金噴嘴的溫度即使發(fā)生變動，也不會出現(xiàn)失透，能夠簡單地制成纖維徑范圍是3~6 μ m的玻璃纖維。
[0053]對由上述鉬合金噴嘴抽取的上述玻璃纖維施加淀粉系集束劑或含有硅烷類偶合劑(silane coupling agent)的集束劑，并通過纏繞在塑料制芯材的周圍，制成集中了50~8000根玻璃纖維的玻璃纖維束(玻璃纖維股)。在對上述玻璃纖維束進行搓捻的同時，將其重繞到塑料制芯材上，制成上述玻璃紗。根據(jù)需要，集中多根上述制成的玻璃紗，進行搓捻，再次進行重繞，能夠制成合股線的玻璃紗。
[0054]利用本身屬于公知的織機，通過對上述玻璃紗進行織制，能夠制得本實施方式的玻璃織物。作為上述織機，例如可以采用:噴氣織機或噴水織制等噴出式織機、有梭織機、劍桿式投緯織機(rapier loom)等。另外，作為上述織機的編織方法，例如可以采用平織、緞紋組織、方平組織和斜紋織等。通過上述織機織制的玻璃織物的厚度是10~500 μ m的范圍。
[0055]本實施方式的玻璃織物在通過加熱或由水系溶液洗凈后，也可以用含有硅烷類偶合劑進行表面處理。
[0056]本實施方式的玻璃織物可以使用單獨的上述玻璃纖維，也可以使用組合了公知的市場上的玻璃纖維、碳纖維、有機纖維、陶瓷纖維等一種以上的纖維。
[0057]如前所述，由于上述實施方式的玻璃織物由強度4.0Gpa及彈性模量85GPa以上的玻璃纖維構成，通過用合成樹脂被覆該玻璃織物的正反兩面，能夠制成具有優(yōu)異的強度和彈性模量的玻璃纖維片材?？梢酝ㄟ^本身屬于公知的方法將本實施方式的玻璃織物制成上述玻璃纖維片材。
[0058]作為上述合成樹脂，可以采用熱塑性樹脂或熱固化樹脂。作為熱塑性樹脂可以舉出以下幾種樹脂:聚乙烯樹脂(Polyethylene resin),氯化聚丙烯(Propylene resin),聚苯乙烯樹脂(Polystyrene resin),丙烯腈(Acrylonitrile) / 丁二烯(Butadiene) / 苯乙烯(Styrene) (ABS)樹脂,異丁烯酸樹脂(Methacrylic resin),氯乙烯樹脂(Vinylchlorideresin),聚酰胺樹脂(Polyamide resin),聚縮醒樹脂(Polyacetal resin),聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)樹脂(Polyethylene terephthalater),聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)樹月旨(polybutylene terephthalate resin)，聚碳酸酯樹月旨(polycarbonateresin),聚苯硫醚(PPS)樹脂(polyphenylene sulfide resin),聚醚醚酮(PEEK)樹脂(polyetheretherketone resin),液晶聚合物(LCP)樹脂(liquid crystalline polymer),氟系樹脂(fluoro resin),聚醚酰亞胺(PEI)樹脂(polyether imide resin),聚芳酯(PAR)樹脂(polyarylate resin),聚諷(PSF)樹脂(Polysulfone resin),聚醚諷(PES)樹月旨(Polyether sulfone resin),聚酸胺酸亞胺(PAI)樹脂(po lyami de-1mide resin)等。
[0059]另外，也可以采用熱固化樹脂代替上述熱塑性樹脂。作為該熱固化樹脂，可以舉出以下幾種樹脂:非飽和聚酯樹脂(unsaturated polyester resin),乙烯基酯樹脂(vinylester resin),環(huán)氧樹脂(epoxy resin),三聚氰胺甲醒樹脂(melamine resin),酹樹脂(phenol res in)等。上述熱塑性樹脂或上述熱固化樹脂可以單獨使用，也可以組合兩種以上使用。
[0060]作為上述公知的方法，可以舉出以下方法:例如是在應用于建筑結構用膜材料的情況下，將本實施方式的玻璃織物浸滲于上述合成樹脂的分散液后，以200~400°C范圍的溫度進行燒成的方法?；蛘?，采用將上述合成樹脂的片材疊合到本實施方式的玻璃織物上之后，以300~400°C范圍的溫度進行燒成的方法。
[0061]在本實施方式的建筑結構用膜材料中，作為上述合成樹脂可以優(yōu)選為氯乙烯樹脂或氟系樹脂。特別是作為上述氟系樹脂可以舉出:四氟乙烯樹脂(Tetrafluoroethyleneresin) (PTFE)、乙烯 / 四氟乙烯 共聚物(ethylene-tetraf luoroethylene copolymer)(ETFE)等。上述合成樹脂可以單獨使用，也可以混合兩種以上進行使用。
[0062]本實施方式的建筑結構用膜材料可以使用在運動設施、交通設施、商業(yè)設施、大型帳篷倉庫、大型促銷廳等建筑物的屋頂材料。作為上述運動設施可以舉出:體育場(stadium)、大型圓頂運動場、室內(nèi)游泳池、體育館等。作為上述交通設施可以舉出:車站、總站、巴士 /出租車亭、停車場、自行車停放處等。作為上述商業(yè)設施可以舉出購物中心及各種休閑設施等。
[0063]另外，作為上述公知的方法可以舉出以下的方法:例如制作作為印刷配線基板的基材的層積板時，將合成樹脂浸滲于本實施方式中的玻璃織物，制成預浸材(prepreg)，將該預浸材層疊規(guī)定枚數(shù)而形成層積體，在該層積體的上下表面上設置銅箔，或者在內(nèi)層芯板上層疊該層積體，并進行加熱加壓成型。在上述層積板上，作為浸滲于上述玻璃織物的上述合成樹脂，特別是優(yōu)選為從環(huán)氧樹脂、酹樹脂、聚酰胺樹脂(polyamide resin)和氟系樹脂構成的組中選出的一種樹脂。
[0064]接著，示出本發(fā)明的實施例及比較例。
實施例
[0065](實施例1)
[0066]在本實施例中，首先調(diào)制玻璃原料，制成玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質(zhì)量百分比含量是60.2%、Al2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是20.1 % >MgO相對總量的質(zhì)量百分比含量是10.1 %、CaO相對總量的質(zhì)量百分比含量是9.5%, Fe2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是0.1%。上述玻璃組合物的MgO含量相對CaO含量的含量比MgO/CaO是1.1。將上述玻璃組合物的組成示于表1。
[0067]接著，在鉬坩堝中熔融上述玻璃組合物，在改變?nèi)廴诓ＡУ臏囟鹊耐瑫r，用旋轉式B型粘度計連續(xù)測定粘度，將粘度1000泊時對應的溫度設定成1000泊溫度。另外，按照日本基準JIS Z8803 — 1991測定粘度。
[0068]然后，將具有上述組成的玻璃粉碎物收容于鉬金盤中，用設置了 1000°C~1500°C溫度梯度的管狀電氣爐加熱，將開始出現(xiàn)晶體析出的溫度設定為初晶溫度。
[0069]此后，計算出1000泊溫度與初晶溫度間的差(1000泊溫度一初晶溫度)作為操作溫度范圍。上述1000泊溫度、初晶溫度及操作溫度范圍示于表2。
[0070]接著，將上述玻璃組合物加熱到上述1000泊溫度以上使其熔融后，在比上述初晶溫度低100°C~300°C的溫度下放置6小時。并且，觀察在上述玻璃組合物的表面及內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的晶體的樣子，并用A，B, C三階段評價耐失透性。A表示未析出晶體，B表示在一部分表面上析出晶體，C表示在表面及內(nèi)部均析出晶體。
[0071]然后，粉碎在用于上述初晶溫度的測定中試料中析出的晶體初相部，利用X線衍射裝置進行分析，認定失透初相的晶種。將耐失透性評價及失透初相的晶種示于表2。
[0072]此后，熔融上述玻璃組合物形成熔融玻璃，對該熔融玻璃進行紡絲，制成纖維徑13 μ m的玻璃纖維。另外，制成的玻璃纖維與上述玻璃組合物具有相同的組成。
[0073]接著，以上述玻璃纖維的單纖絲(monofilament)為試料進行拉伸試驗,計算出該玻璃纖維的強度及彈性模量。
[0074]接著，在規(guī)定溫度下對熔融上述玻璃組合物后得到的玻璃逐漸冷卻規(guī)定時間后，加工成4X4X20mm尺寸大小，并用熱機械分析(TMA)儀進行測定，測得50~200°C的平均線性熱膨脹系數(shù)。
[0075]然后，將上述玻璃纖維的強度、彈性模量(E)、平均線性熱膨脹系數(shù)(α)以及作為尺寸穩(wěn)定性指標的、彈性模量除以平均線性熱膨脹系數(shù)U)的值Ε/α示于表2。
[0076](實施例2)
[0077]在本實施 例中，首先調(diào)制玻璃原料，制成玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質(zhì)量百分比含量是59.2%、Al2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是20.1 % >MgO相對總量的質(zhì)量百分比含量是12.6%、CaO相對總量的質(zhì)量百分比含量是8.0%、Fe2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是0.1%。上述玻璃組合物的MgO含量相對CaO含量的含量比MgO/CaO是1.6。將通過本實施例制成的上述玻璃組合物的組成示于表1。
[0078]接著，除了使用通過本實施例制成的上述玻璃組合物以外，其余的以與實施例1的條件完全相同的方式，求出1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度范圍。另外，以與實施例I完全相同的方式，評價耐失透性，認定失透初相的晶種。結果示于表2。
[0079]然后，熔融上述玻璃組合物，形成熔融玻璃，對該熔融玻璃進行紡絲，制成玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例制成的上述玻璃纖維以外，其余以與實施例1的條件完全相同的方式，計算出該玻璃纖維的強度、彈性模量、平均線性熱膨脹系數(shù)及E/α。結果示于表2。
[0080](實施例3)
[0081]在本實施例中，首先調(diào)制玻璃原料，制得玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質(zhì)量百分比含量是58.2 %、Al2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是20.7 %、MgO相對總量的質(zhì)量百分比含量是12.0%、CaO相對總量的質(zhì)量百分比含量是9.0%、Fe2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是0.1%。上述玻璃組合物的MgO含量相對CaO含量的含量比MgO/CaO是1.3。將通過本實施例制成的上述玻璃組合物的組成示于表1。
[0082]接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃組合物以外，其余的以與實施例1的條件完全相同的方式，求出1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度范圍。另外，以與實施例I完全相同的方式，評價耐失透性，認定失透初相的晶種。結果示于表2。
[0083]然后，熔融上述玻璃組合物，形成熔融玻璃，對該熔融玻璃進行紡絲，制得玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃纖維以外，其余以與實施例1的條件完全相同的方式，計算出該玻璃纖維的強度、彈性模量、平均線性熱膨脹系數(shù)及E/α。結果示于表2。
[0084](實施例4)[0085]在本實施例中，首先調(diào)制玻璃原料，制得玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質(zhì)量百分比含量是61.4% ^Al2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是19.0 % > MgO相對總量的質(zhì)量百分比含量是12.9%、CaO相對總量的質(zhì)量百分比含量是6.5%、Fe2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是0.1 %、Na2O相對總量的質(zhì)量百分比含量是0.1 %。上述玻璃組合物的MgO含量相對CaO含量的含量比MgO/CaO是2.0。將通過本實施例制成的上述玻璃組合物的組成示于表
1
[0086]接著，除了使用通過本實施例制成的上述玻璃組合物以外，其余的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度范圍。另外，以與實施例I完全相同的方式，評價耐失透性，認定失透初相的晶種。結果示于表2。
[0087]然后，熔融上述玻璃組合物形成熔融玻璃，對該熔融玻璃進行紡絲，制成玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃纖維以外，其余以與實施例1的條件完全相同的方式，計算出該玻璃纖維的強度、彈性模量、平均線性熱膨脹系數(shù)及E/α。結果示于表2。
[0088](實施例5)
[0089]在本實施例中，首先調(diào)制玻璃原料，制得玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質(zhì)量百分比含量是58.0 %、Al2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是21.9 %、MgO相對總量的質(zhì)量百分比含量是10.0%、CaO相對總量的質(zhì)量百分比含量是10.0%、Fe2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是0.1 %。上述玻 璃組合物的MgO含量相對CaO含量的含量比MgO/CaO是1.0。將通過本實施例制成的上述玻璃組合物的組成示于表1。
[0090]接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃組合物以外，其余的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度范圍。另外，以與實施例I完全相同的方式，評價耐失透性，認定失透初相的晶種。結果示于表2。
[0091]然后，熔融上述玻璃組合物，形成熔融玻璃，對該熔融玻璃進行紡絲，制得玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃纖維以外，其余以與實施例1的條件完全相同的方式，計算出該玻璃纖維的強度、彈性模量、平均線性熱膨脹系數(shù)及E/a。結果示于表2。
[0092](實施例6)
[0093]在本實施例中，首先調(diào)制玻璃原料，制得玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質(zhì)量百分比含量是57.0 %、Al2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是20.0 %、MgO相對總量的質(zhì)量百分比含量是12.0%、CaO相對總量的質(zhì)量百分比含量是10.9%、Fe2O3相對總量的質(zhì)量百分比含量是0.1 %。上述玻璃組合物的MgO含量相對CaO含量的含量比MgO/CaO是1.1。將通過本實施例制成的上述玻璃組合物的組成示于表1。
[0094]接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃組合物以外，其余的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度范圍。另外，以與實施例I完全相同的方式，評價耐失透性，認定失透初相的晶種。結果示于表2。
[0095]然后，熔融上述玻璃組合物形成熔融玻璃，對該熔融玻璃進行紡絲，制得玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃纖維以外，其余以與實施例1的條件完全相同的方式，計算出該玻璃纖維的強度、彈性模量、平均線性熱膨脹系數(shù)及E/α。結果示于表2。[0096](比較例I)
[0097]在本比較例中，制得具有與所謂S玻璃相當?shù)慕M成(SiO2的質(zhì)量百分比含量是64.0~66.0 %，Al2O3的質(zhì)量百分比含量是24.0~26.0 %，MgO的質(zhì)量百分比含量是9.0~
11.0% )的玻璃組合物。 [0098]接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃組合物以外，其余的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度范圍。另外，以與實施例I完全相同的方式，評價耐失透性，認定失透初相的晶種。結果示于表2。
[0099]然后，熔融上述玻璃組合物形成熔融玻璃，對該熔融玻璃進行紡絲，制成玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃纖維以外，其余以與實施例1的條件完全相同的方式，計算出該玻璃纖維的強度、彈性模量、平均線性熱膨脹系數(shù)及E/α。結果示于表2。
[0100](比較例2)
[0101]在本比較例中，制得具有與所謂E玻璃相當?shù)慕M成(SiO2的質(zhì)量百分比含量是52.0~56.0%，Al2O3的質(zhì)量百分比含量是12.0~16.0%，MgO的質(zhì)量百分比含量是O~6 %、CaO的質(zhì)量百分比含量是16~25 %、Na2O的質(zhì)量百分比含量是O~0.8 %、B2O3的質(zhì)量百分比含量是5.0~10.0% )的玻璃組合物。
[0102]接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃組合物以外，其余的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度范圍。另外，以與實施例I完全相同的方式，評價耐失透性，認定失透初相的晶種。結果示于表2。
[0103]然后，熔融上述玻璃組合物，形成熔融玻璃，對該熔融玻璃進行紡絲，制得玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃纖維以外，其余以與實施例1的條件完全相同的方式，計算出該玻璃纖維的強度、彈性模量、平均線性熱膨脹系數(shù)及E/a。結果示于表2。
[0104](比較例3)
[0105]在本比較例中，制得具有與所謂低介電常數(shù)玻璃相當?shù)慕M成(SiO2的質(zhì)量百分比含量是50.0~60.0 %，Al2O3的質(zhì)量百分比含量是10.0~20.0 %，MgO的質(zhì)量百分比含量是O~6.0 %、CaO的質(zhì)量百分比含量是O~4.0 %、Na2O的質(zhì)量百分比含量是O~0.5 %、B2O3的質(zhì)量百分比含量是20.0~30.0% )的玻璃組合物。
[0106]接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃組合物以外，其余的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度范圍。另外，以與實施例I完全相同的方式，評價耐失透性，認定失透初相的晶種。結果示于表2。
[0107]然后，熔融上述玻璃組合物，形成熔融玻璃，對該熔融玻璃進行紡絲，制得玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例制得的上述玻璃纖維以外，其余以與實施例1的條件完全相同的方式，計算出該玻璃纖維的強度、彈性模量、平均線性熱膨脹系數(shù)及E/α。結果示于表2。
[0108](表 I)
【權利要求】
1.一種玻璃織物，其通過以下方式形成:將作為玻璃纖維的原料的玻璃組合物熔融形成熔融玻璃，將從該熔融玻璃紡絲而形成的纖維直徑為3~6 μ m范圍內(nèi)的玻璃纖維集束形成玻璃紗，對該玻璃紗進行織造而形成該玻璃織物，該玻璃織物的特征在于， 所述玻璃纖維具有相對于總量、質(zhì)量百分比含量為以下范圍的組分:57.0~63.0%的SiO2'19.0 ~23.0% 的 Al2O3U0.0 ~15.0% 的 Mg0、5.5 ~11.0% 的 CaO，并且 MgO 的含量與CaO的含量的含量比MgO/CaO為0.8~2.0的范圍。
2.根據(jù)權利要求1所述的玻璃織物，其特征在于，在使所述融溶玻璃溫度下降時最早析出的結晶是堇青石的單晶體或堇青石和鈣長石的混合晶體。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的玻璃織物，其特征在于，所述熔融玻璃的1000泊溫度是1350°C以下，該1000泊溫度與初晶溫度的差為50°C以上，所述1000泊溫度是粘度為1000泊時的溫度，所述初晶溫度是降低該熔融玻璃的溫度而最早析出結晶時的溫度。
4.根據(jù)權利要求1至3中任意一項所述的玻璃織物，其特征在于，所述玻璃纖維的強度是4.0GPa以上，所述玻璃纖維的彈性模量是85GPa以上。
5.一種玻璃纖維板材，其特征在于，所述玻璃纖維板材通過在玻璃織物的正反兩面上被覆合成樹脂而形成，所述玻璃織物通過對玻璃紗進行織造而形成，該玻璃紗通過對纖維直徑為3~6 μ m范圍內(nèi)的玻璃纖維進行集束而形成，所述玻璃纖維具有相對于總量、質(zhì)量百分比含量為以下范圍的組分:57.0~63.0%的SiO2'19.0~23.0 %的A1203、10.0~15.0%的Mg0、5.5~IL 0%的CaO，并且MgO的含量與CaO的含量的含量比MgO/CaO為0.8~2.0的范圍。
6.根據(jù)權利要求5所述的玻璃纖維板材，其特征在于，所述合成樹脂是從氯乙烯樹脂、氟系樹脂、環(huán)氧樹脂、酚樹脂、聚酰胺樹脂構成的組中選出的一種樹脂。
【文檔編號】B32B17/10GK103974916SQ201280060334
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權日:2011年12月6日
【發(fā)明者】野中貴史, 佐藤孝男 申請人:日東紡績株式會社