玻璃織物及使用了該玻璃織物的玻璃纖維板材的製作方法

2023-04-30 02:29:46 3

玻璃織物及使用了該玻璃織物的玻璃纖維板材的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種具備優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製成：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範圍內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。玻璃纖維具有相對於總量、質量百分比含量為以下範圍的組分：57.0～63.0％的SiO2、19.0～23.0％的Al2O3、10.0～15.0％的MgO、5.5～11.0％的CaO，並且MgO的含量與CaO的含量的含量比MgO/CaO為0.8～2.0的範圍。
【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範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、環氧樹脂、酚樹脂、聚醯胺樹脂等合成樹脂，從而形成玻璃纖維板材。上述玻璃纖維板材應用於建築結構用膜材料或作為印刷配線基板的基材的層積板。
[0003]由於上述建築結構用膜材料是輕量材料，能夠大幅省去支柱，因而適合於運動場、室內遊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。應用於上述建築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於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定性，其最好具有優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輕量的建築結構用膜材料和/或正發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製造。然而，在具備優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並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於上述建築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，已知採用比E玻璃的強度優異的S玻璃取代上述E玻璃來構成玻璃纖維，並對該玻璃纖維進行織制來製成玻璃織物。
[0008]但是，在融溶構成上述S玻璃的原料的玻璃組合物製成融溶玻璃並對該融溶玻璃進行紡絲製成玻璃纖維時，存在該融溶玻璃的1000泊溫度非常高並且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，由於在熔融玻璃的過程和纖維化的過程中需要設定成高溫，所以因熱負荷而對製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並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生晶體化(失透)，發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，難以穩定地對該熔融玻璃進行紡絲，使之成為纖維徑是3~6 μ m範圍的玻璃纖維。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異，但因為製造條件苛刻，存在難以進行大量生產的課題。[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。「初晶溫度」是指在降低該熔融玻璃的溫度時最初析出晶體的溫度。1000泊溫度和初晶溫度間的溫度範圍(操作溫度範圍)是紡絲容易性的大致標準，溫度範圍越大越容易穩定地進行紡絲。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範圍的同時，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

【發明內容】

[0016]發明要解決的課題
[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，因而難以穩定地進行紡絲。另外，專利文獻2中記載的玻璃組合物由於在熔融成熔融玻璃後，該熔融玻璃的1000泊溫度較高，因而難以製成玻璃纖維。所以，存在難以將上述現有技術中的玻璃組合物製成強度及彈性模量優異並適合於玻璃纖維板材的玻璃織物的問題。
[0018]本發明的目的在於提供一種能夠解決上述問題的、強度及彈性模量優異並適合於玻璃纖維板材的玻璃織物。
[0019]另外，本發明的目的還在於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，本發明的內容如下。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範圍內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，該玻璃織物的特徵在於，所述玻璃纖維具有相對於總量、質量百分比含量為以下範圍的組分=57.0~63.0%的Si02、19.0~23.0%的Α1203、10.0~15.0%的Mg0、5.5~11.0%的CaO，並且MgO的含量與CaO的含量的含量比MgO/CaO為0.8~2.0的範圍。
[0022]根據本發明，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。並且，將從上述熔融玻璃紡絲而形成的纖維直徑為3~6μπι範圍內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，在製成玻璃紗時，纖維強度可能下降。
[0023]本發明的玻璃織物由於是通過具有上述組成的玻璃纖維來形成的，能夠獲得優異的強度及彈性模量，能夠很好地適用於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製得的熔融玻璃的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製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製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製得的熔融玻璃的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製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製得的熔融玻璃進行紡絲時，會產生容易失透和玻璃纖維切斷等問題。但是，在本發明中，由於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製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生，能夠穩定地進行紡絲。
[0030]此外，在本發明中，上述熔融玻璃優選是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製得。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，能夠擴大操作溫度範圍。因此，即使是在對纖維徑是3~6 μ m範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，也不會發生失透，能夠穩定地進行紡絲。
[0031 ] 另外，在本發明中，上述玻璃纖維優選其強度是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，本發明的玻璃織物能夠很好地適用於構成玻璃纖維板材的用途。
[0032]此外，本發明的玻璃纖維板材的特徵在於其通過在上述本發明的玻璃織物的正反兩面被覆合成樹脂而成。在本發明的玻璃纖維板材中，能夠將從氯乙烯樹脂、氟系樹脂、環氧樹脂、酚樹脂、聚醯胺樹脂構成的組中選出的一種樹脂用作合成樹脂。
[0033]實施發明的方式
[0034]接著，就本發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製成: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範圍的玻璃纖維，對該玻璃纖維集束成玻璃紗(glass yarn)，並通過對該玻璃紗進行織制，製成玻璃織物。
[0036]上述玻璃纖維具有以下組成:相對總量(質量)，SiO2的質量百分比含量是57.0~63.0%, Al2O3的質量百分比含量是19.0~23.0%，MgO的質量百分比含量是10.0~
15.0%,CaO的質量百分比含量是5.5~11.0%，並且，MgO含量相對CaO含量的比MgO/CaO是0.8~2.0的範圍。 [0037]當上述玻璃纖維的SiO2相對總量的質量百分比含量不足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製成的熔融玻璃的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的含量優選是相對上述玻璃纖維的總量的質量範圍是57.0~62.0%的範圍，更優選的是相對上述玻璃纖維的總量的質量範圍是57.0%~61.0%範圍。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製成。
[0038]另外，上述玻璃纖維的Al2O3相對總量的質量百分比含量不足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製成。為了讓上述玻璃纖維獲得優異的彈性模量並且降低上述熔融玻璃的初晶溫度從而擴大操作溫度範圍，上述Al2O3相對該玻璃纖維的總量的質量百分比含量優選是19.5%~22.0%的範圍，更為優選的是相對該玻璃纖維的總量是20.0%~21.0 %的範圍。
[0039]另外，由於上述玻璃纖維的Al2O3相對總量的質量百分比含量是19.0%~23.0%的範圍，特別是因為屬於質量百分比含量20.0%附近的數值，通過構成玻璃纖維的原料的玻璃組合物製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製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製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的含量優選:相對上述玻璃纖維的總量是
19.0~22.0 %附近的範圍。
[0040]另外，SiO2的含量/Al2O3的含量優選是重量比為2.6~3.3。只要設定成這種範圍，玻璃纖維在其製造時的操作溫度範圍較大，並且具有足夠的彈性模量。而且，SiO2的含量/Al2O3的含量更優選是重量比為2.7~3.2。因為當SiO2的含量相對於Al2O3的含量的重量比是3.2以下時，能夠製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，並抑制失透現象。
[0041]此外，MgO的含量相對總量的質量百分比含量不足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製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異的彈性模量，並同時降低上述熔融玻璃的初晶溫度而擴大操作溫度範圍，上述MgO的含量優選是相對該玻璃纖維的總量的質量百分比含量是11.0~14.0 %的範圍，更優選是11.5~13.0 %的範圍。
[0042]當上述玻璃纖維的CaO相對總量的質量百分比含量不足5.5%時，通過構成上述玻璃纖維的原料的玻璃組合物製成的熔融玻璃的初晶溫度變高，而當CaO相對總量的質量百分比含量超過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範圍，上述CaO的質量百分比含量優選是:相對該玻璃纖維的總量的質量百分比含量是6.0~10.5%的範圍，更優選的是7.0~10.0%的範圍。
[0043]另外，當上述玻璃纖維中Si02、Al203、Mg0和CaO的總計質量百分比含量不足99.0%時，由於其他不純物質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範圍，該熔融玻璃通過構成上述玻璃纖維的原料的玻璃組合物製成。為了讓上述玻璃纖維獲得優異的彈性模量且確保熔融玻璃的足夠的操作溫度範圍，SiO2, Ai203、MgO和CaO的總計質量百分比含量優選是相對該玻璃纖維的總量為99.5%以上的範圍，更優選是相對該玻璃纖維的總量為99.8%以上的範圍。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製成。
[0044]並且，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製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異的彈性模量並且降低上述熔融玻璃的初晶溫度從而擴大操作溫度範圍，上述MgO含量相對CaO含量的含量比MgO/CaO優選是1.0~1.8的範圍。
[0045]所述玻璃纖維以上述範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等鹼金屬氧化物，Fe2O3, TiO2, ZrO2, MoO3, Cr2O3等。上述其他的成分的含量優選是，相對上述玻璃纖維的總量的質量百分比含量不足1.0%，更優選的是不足
0.5%，進一步優選的是 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製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。可以通過對上述碎玻璃進行再熔融或對上述玻璃配合料進行直接熔融的方法來製得上述熔融玻璃。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並通過本身是公知的方法進行製造。根據上述公知的方法，通過具備數十個~數千個親套(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，能夠製得纖維徑是3~6 μ m範圍的玻璃纖維。
[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，製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，上述玻璃纖維優選是其纖維徑在3~5 μ m的範圍內。
[0051]一般來講，為了製成纖維徑在3~6 μ m範圍內的玻璃纖維，需要精確地控制上述鉬合金噴嘴的溫度。在對具有上述範圍的纖維徑的玻璃纖維進行紡絲時，由於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生變動。這時，當上述融溶玻璃的操作溫度範圍狹窄或結晶速度較快時，在上述鉬合金噴嘴的溫度產生變動時，玻璃纖維容易出現失透而導致發生切斷等問題。
[0052]但是，由於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，操作溫度範圍較寬，且結晶速度較慢，上述鉬合金噴嘴的溫度即使發生變動，也不會出現失透，能夠簡單地製成纖維徑範圍是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澱粉系集束劑或含有矽烷類偶合劑(silane coupling agent)的集束劑，並通過纏繞在塑料制芯材的周圍，製成集中了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，製成上述玻璃紗。根據需要，集中多根上述製成的玻璃紗，進行搓捻，再次進行重繞，能夠製成合股線的玻璃紗。
[0054]利用本身屬於公知的織機，通過對上述玻璃紗進行織制，能夠製得本實施方式的玻璃織物。作為上述織機，例如可以採用:噴氣織機或噴水織制等噴出式織機、有梭織機、劍杆式投緯織機(rapier loom)等。另外，作為上述織機的編織方法，例如可以採用平織、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的範圍。
[0055]本實施方式的玻璃織物在通過加熱或由水系溶液洗淨後，也可以用含有矽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，由於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，能夠製成具有優異的強度和彈性模量的玻璃纖維片材。可以通過本身屬於公知的方法將本實施方式的玻璃織物製成上述玻璃纖維片材。
[0058]作為上述合成樹脂，可以採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),聚醯胺樹脂(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),聚醚醯亞胺(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，也可以採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:例如是在應用於建築結構用膜材料的情況下，將本實施方式的玻璃織物浸滲於上述合成樹脂的分散液後，以200~400°C範圍的溫度進行燒成的方法。或者，採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後，以300~400°C範圍的溫度進行燒成的方法。
[0061]在本實施方式的建築結構用膜材料中，作為上述合成樹脂可以優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]本實施方式的建築結構用膜材料可以使用在運動設施、交通設施、商業設施、大型帳篷倉庫、大型促銷廳等建築物的屋頂材料。作為上述運動設施可以舉出:體育場(stadium)、大型圓頂運動場、室內遊泳池、體育館等。作為上述交通設施可以舉出:車站、總站、巴士 /計程車亭、停車場、自行車停放處等。作為上述商業設施可以舉出購物中心及各種休閒設施等。
[0063]另外，作為上述公知的方法可以舉出以下的方法:例如製作作為印刷配線基板的基材的層積板時，將合成樹脂浸滲於本實施方式中的玻璃織物，製成預浸材(prepreg)，將該預浸材層疊規定枚數而形成層積體，在該層積體的上下表面上設置銅箔，或者在內層芯板上層疊該層積體，並進行加熱加壓成型。在上述層積板上，作為浸滲於上述玻璃織物的上述合成樹脂，特別是優選為從環氧樹脂、酹樹脂、聚醯胺樹脂(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，首先調製玻璃原料，製成玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質量百分比含量是60.2%、Al2O3相對總量的質量百分比含量是20.1 % >MgO相對總量的質量百分比含量是10.1 %、CaO相對總量的質量百分比含量是9.5%, Fe2O3相對總量的質量百分比含量是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於表1。
[0067]接著，在鉬坩堝中熔融上述玻璃組合物，在改變熔融玻璃的溫度的同時，用旋轉式B型粘度計連續測定粘度，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]然後，將具有上述組成的玻璃粉碎物收容於鉬金盤中，用設置了 1000°C~1500°C溫度梯度的管狀電氣爐加熱，將開始出現晶體析出的溫度設定為初晶溫度。
[0069]此後，計算出1000泊溫度與初晶溫度間的差(1000泊溫度一初晶溫度)作為操作溫度範圍。上述1000泊溫度、初晶溫度及操作溫度範圍示於表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後，在比上述初晶溫度低100°C~300°C的溫度下放置6小時。並且，觀察在上述玻璃組合物的表面及內部發現的晶體的樣子，並用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表示在表面及內部均析出晶體。
[0071]然後，粉碎在用於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於表2。
[0072]此後，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，製成纖維徑13 μ m的玻璃纖維。另外，製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，在規定溫度下對熔融上述玻璃組合物後得到的玻璃逐漸冷卻規定時間後，加工成4X4X20mm尺寸大小，並用熱機械分析(TMA)儀進行測定，測得50~200°C的平均線性熱膨脹係數。
[0075]然後，將上述玻璃纖維的強度、彈性模量(E)、平均線性熱膨脹係數(α)以及作為尺寸穩定性指標的、彈性模量除以平均線性熱膨脹係數U)的值Ε/α示於表2。
[0076](實施例2)
[0077]在本實施 例中，首先調製玻璃原料，製成玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質量百分比含量是59.2%、Al2O3相對總量的質量百分比含量是20.1 % >MgO相對總量的質量百分比含量是12.6%、CaO相對總量的質量百分比含量是8.0%、Fe2O3相對總量的質量百分比含量是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。將通過本實施例製成的上述玻璃組合物的組成示於表1。
[0078]接著，除了使用通過本實施例製成的上述玻璃組合物以外，其餘的以與實施例1的條件完全相同的方式，求出1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度範圍。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。結果示於表2。
[0079]然後，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，製成玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例製成的上述玻璃纖維以外，其餘以與實施例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、平均線性熱膨脹係數及E/α。結果示於表2。
[0080](實施例3)
[0081]在本實施例中，首先調製玻璃原料，製得玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質量百分比含量是58.2 %、Al2O3相對總量的質量百分比含量是20.7 %、MgO相對總量的質量百分比含量是12.0%、CaO相對總量的質量百分比含量是9.0%、Fe2O3相對總量的質量百分比含量是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。將通過本實施例製成的上述玻璃組合物的組成示於表1。
[0082]接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃組合物以外，其餘的以與實施例1的條件完全相同的方式，求出1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度範圍。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。結果示於表2。
[0083]然後，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，製得玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃纖維以外，其餘以與實施例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、平均線性熱膨脹係數及E/α。結果示於表2。
[0084](實施例4)[0085]在本實施例中，首先調製玻璃原料，製得玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質量百分比含量是61.4% ^Al2O3相對總量的質量百分比含量是19.0 % > MgO相對總量的質量百分比含量是12.9%、CaO相對總量的質量百分比含量是6.5%、Fe2O3相對總量的質量百分比含量是0.1 %、Na2O相對總量的質量百分比含量是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。將通過本實施例製成的上述玻璃組合物的組成示於表
1
[0086]接著，除了使用通過本實施例製成的上述玻璃組合物以外，其餘的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度範圍。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。結果示於表2。
[0087]然後，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，製成玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃纖維以外，其餘以與實施例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、平均線性熱膨脹係數及E/α。結果示於表2。
[0088](實施例5)
[0089]在本實施例中，首先調製玻璃原料，製得玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質量百分比含量是58.0 %、Al2O3相對總量的質量百分比含量是21.9 %、MgO相對總量的質量百分比含量是10.0%、CaO相對總量的質量百分比含量是10.0%、Fe2O3相對總量的質量百分比含量是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。將通過本實施例製成的上述玻璃組合物的組成示於表1。
[0090]接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃組合物以外，其餘的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度範圍。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。結果示於表2。
[0091]然後，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，製得玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃纖維以外，其餘以與實施例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、平均線性熱膨脹係數及E/a。結果示於表2。
[0092](實施例6)
[0093]在本實施例中，首先調製玻璃原料，製得玻璃組合物，使得SiO2相對總量的質量百分比含量是57.0 %、Al2O3相對總量的質量百分比含量是20.0 %、MgO相對總量的質量百分比含量是12.0%、CaO相對總量的質量百分比含量是10.9%、Fe2O3相對總量的質量百分比含量是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。將通過本實施例製成的上述玻璃組合物的組成示於表1。
[0094]接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃組合物以外，其餘的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度範圍。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。結果示於表2。
[0095]然後，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，製得玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃纖維以外，其餘以與實施例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、平均線性熱膨脹係數及E/α。結果示於表2。[0096](比較例I)
[0097]在本比較例中，製得具有與所謂S玻璃相當的組成(SiO2的質量百分比含量是64.0~66.0 %，Al2O3的質量百分比含量是24.0~26.0 %，MgO的質量百分比含量是9.0~
11.0% )的玻璃組合物。 [0098]接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃組合物以外，其餘的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度範圍。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。結果示於表2。
[0099]然後，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，製成玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃纖維以外，其餘以與實施例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、平均線性熱膨脹係數及E/α。結果示於表2。
[0100](比較例2)
[0101]在本比較例中，製得具有與所謂E玻璃相當的組成(SiO2的質量百分比含量是52.0~56.0%，Al2O3的質量百分比含量是12.0~16.0%，MgO的質量百分比含量是O~6 %、CaO的質量百分比含量是16~25 %、Na2O的質量百分比含量是O~0.8 %、B2O3的質量百分比含量是5.0~10.0% )的玻璃組合物。
[0102]接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃組合物以外，其餘的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度範圍。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。結果示於表2。
[0103]然後，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，製得玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃纖維以外，其餘以與實施例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、平均線性熱膨脹係數及E/a。結果示於表2。
[0104](比較例3)
[0105]在本比較例中，製得具有與所謂低介電常數玻璃相當的組成(SiO2的質量百分比含量是50.0~60.0 %，Al2O3的質量百分比含量是10.0~20.0 %，MgO的質量百分比含量是O~6.0 %、CaO的質量百分比含量是O~4.0 %、Na2O的質量百分比含量是O~0.5 %、B2O3的質量百分比含量是20.0~30.0% )的玻璃組合物。
[0106]接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃組合物以外，其餘的以與實施例1的條件完全相同的方式，求得1000泊溫度和初晶溫度，計算出操作溫度範圍。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。結果示於表2。
[0107]然後，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，製得玻璃纖維。接著，除了使用通過本實施例製得的上述玻璃纖維以外，其餘以與實施例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、平均線性熱膨脹係數及E/α。結果示於表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範圍內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，該玻璃織物的特徵在於， 所述玻璃纖維具有相對於總量、質量百分比含量為以下範圍的組分:57.0~63.0%的SiO2'19.0 ~23.0% 的 Al2O3U0.0 ~15.0% 的 Mg0、5.5 ~11.0% 的 CaO，並且 MgO 的含量與CaO的含量的含量比MgO/CaO為0.8~2.0的範圍。
2.根據權利要求1所述的玻璃織物，其特徵在於，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.根據權利要求1或2所述的玻璃織物，其特徵在於，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.根據權利要求1至3中任意一項所述的玻璃織物，其特徵在於，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，其特徵在於，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範圍內的玻璃纖維進行集束而形成，所述玻璃纖維具有相對於總量、質量百分比含量為以下範圍的組分:57.0~63.0%的SiO2'19.0~23.0 %的A1203、10.0~15.0%的Mg0、5.5~IL 0%的CaO，並且MgO的含量與CaO的含量的含量比MgO/CaO為0.8~2.0的範圍。
6.根據權利要求5所述的玻璃纖維板材，其特徵在於，所述合成樹脂是從氯乙烯樹脂、氟系樹脂、環氧樹脂、酚樹脂、聚醯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 優先權日:2011年12月6日
【發明者】野中貴史, 佐藤孝男 申請人:日東紡績株式會社