[发明专利]玻璃纤维

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维，尤其涉及具有高弹性模量和低线膨胀系数、且改善了熔融性和纺丝性的玻璃纤维。

背景技术

作为用于印刷电路板的强化的玻璃纤维，公知的有由电绝缘性优异的E玻璃构成的玻璃纤维(专利文献1)。另一方面，伴随着近年来的电子设备的小型化及轻量化，印刷电路板的薄型化及高密度化正日益推进。因此，对印刷电路板要求优异的操作性(高的刚性)和优异的尺寸稳定性。为了满足这些要求，作为印刷电路板的增强材料的玻璃纤维要求具有高的弹性模量及低的线膨胀系数的玻璃纤维(专利文献2、专利文献3及专利文献4)。另外，开始使用具有这样特性的S玻璃纤维和T玻璃纤维(专利文献5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第2344961号说明书

专利文献2：特公昭48-30125号公报

专利文献3：国际公开第2002/042233号

专利文献4：国际公开第2007/055968号

专利文献5：特开2009-067852号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在制造玻璃纤维时，重要的是进行纺丝的熔融玻璃的1000泊的温度及液相温度。在此，所谓1000泊的温度是指玻璃的熔融粘度为1000泊的温度，所谓液相温度是指使熔融玻璃的温度降低时结晶开始析出的温度。一般而言，对于玻璃纤维，在使玻璃的熔融粘度为1000泊附近时可进行高效的纺丝，因此，通常在1000泊的温度和液相温度之间的温度范围(作业温度范围)进行纺丝。

但是，在使用T玻璃制造玻璃纤维时，尽管T玻璃具备高弹性且低线膨胀这样的特性，但是，因为其1000泊的温度高，因此，存在对熔融炉和纺丝设备的热负荷非常大的问题。另外，成为稳定的纺丝工序的指标的作业温度范围非常狭窄，存在即使熔融玻璃的温度稍微降低也容易产生结晶(失透)这样的问题。因此，为了稳定地进行纺丝，需要高精度地控制T玻璃的纺丝条件。

本发明的目的在于提供一种玻璃纤维，其同时具有高弹性模量和低线膨胀系数，且纺丝特性优异。

用于解决课题的手段

本发明的玻璃纤维，其特征在于，具有以构成成分的总重量为基准，含有56.0～62.5重量％的SiO₂、15.5～24.5重量％的Al₂O₃、0.1～4.0重量％的CaO、6.0～14.0重量％的MgO、3.0～9.0重量％的ZnO、0.5～4.5重量％的B₂O₃，SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、ZnO和B₂O₃的合计含量为99.0重量％以上，ZnO和B₂O₃的合计含量为4.5～13.0重量％，MgO相对于CaO的重量比MgO/CaO为3.0以上的组成。具有这样组成的玻璃纤维能够同时具备高弹性模量和低线膨胀系数的特性。另外，能够降低1000泊的温度及液相温度，且能够确保两者的温度差即作业温度范围足够大。因此，本发明的玻璃纤维纺丝特性优异。

在本发明中，优选CaO及MgO的合计含量为7.0～16.0重量％。若该合计含量在这一范围内，则能够进一步降低1000泊的温度及液相温度，因此，纺丝更容易，并且能够充分降低线膨胀系数。

另外，在本发明中，优选SiO₂和Al₂O₃的合计含量为76.0～84.0重量％。若该合计含量在这一范围内，能够充分降低热膨胀率，并且能够进一步降低1000泊的温度及液相温度，因此，更容易进行纺丝。

另外，在本发明的玻璃纤维中，优选线膨胀系数为2.5～3.0ppm/℃。这样，将具有低的线膨胀系数的玻璃纤维作为增强材料使用的印刷电路板能够发挥优异的尺寸稳定性。

另外，在本发明的玻璃纤维中，优选弹性模量为90GPa以上。将这样具有高的弹性模量的玻璃纤维作为增强材料使用的印刷电路板，能够发挥优异的操作性。

另外，本发明提供一种织造上述玻璃纤维而成的玻璃纤维织物。本发明的玻璃纤维织物作为印刷电路板用的增强材料是有用的，以本发明的玻璃纤维织物为增强材料的印刷电路板能够具有高的刚性和优异的尺寸稳定性。

发明效果