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KR0175524B1 - 유리 섬유 조성물 - Google Patents

유리 섬유 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기와 같은 중량%로 성분들로 특징지어지는, 생분해성인 유리 섬유 조성물을 관한 것이다.

Description

유리 섬유 조성물
본 발명은 생분해성(生分解性)인 유리 섬유(glass-fiber) 조성물에 관한 것이다.
생분해성인 것으로 알려진 몇몇 유리 섬유 조성물이 선행 기술 문헌에 기재되어 있다.
유리 섬유 조성물의 생분해성은 아주 중요한데, 그 이유는 몇몇 연구 결과 3 μ 미만의 매우 작은 직경을 갖는 어떤 유리 섬유는 발암성이 되기 쉬운 반면, 그러한 크기의 생분해성 유리 섬유는 발암성을 나타내지 않는다는 것을 밝혀냈기 때문이다.
그러나, 생분해성 뿐만 아니라 유리 섬유의 기계적 및 열성 특성, 또는 그들로부터 생산된 제품, 유리 섬유의 저항성 및 유리 섬유 조성물의 가공성도 아주 중요하다. 예를 들면, 유리 섬유는 대부분 절연 목적으로 사용된다. 이러한 용도를 위해서 충분한 내습성이 필요하다.
또한, 유리 섬유 조성물은 직경이 작은 유리 섬유를 생산하는 공지된 방법, 예를 들면 원심 기술, 특히 내부 원심 기술 (inner centrifugal technique) (이 기술은 미합중국 특허 제4 203 745호에 기술되어 있음)에 의해 가공될 수 있어야 한다.
본 발명은 생분해성이 특징이며 양호한 안정성 또는 내습성을 가지며 용이하게 가공되는 신규한 유리 섬유 조성물을 제공하고자 하는 문제에 기초하고 있다.
본 발명은 상당량의 알칼리 산화물 및 붕소 산화물을 포함하며, 산화 티탄, 산화 지르코늄, 산화 아연, 산화 망간, 산화 바륨 또는 2 이상의 이러한 산화물들의 혼합물을 함유하는 유리 섬유 조성물에 의해 이러한 문제점이 해결될 수 있다는 발견에 기초하고 있다.
그러한 유리 섬유 조성물은 필요한 특성, 즉 생분해성, 내습성 및 양호한 가공성을 동시에 충족시키는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 목적은 중량%로 표시된 다음 성분들을 특징으로 하는, 생분해성인 유리 섬유 조성물을 제공하는 것이다;
본 발명의 유리 섬유 조성물은 원심 기술에 의해 가공된다. 얻어진 섬유는 양호한 내습성을 갖는다. 이 유리 섬유 조성물은 놀랍게도 생분해성을 나타낸다. 평균 섬유 직경은 바람직하게는 10 μ 이하이고, 특히 바람직하게는 2.5 내지 5 μ 이다.
바람직한 실시 태양에 의하면, 본 발명의 유리 섬유 조성물은 1 내지 4 중량%의 산화 티탄을 함유한다.
바람직한 또 다른 실시 태양에 의하면, 본 발명의 조성물은 1 내지 4 중량%의 산화 망간을 함유한다.
바람직한 다른 실시 태양에 의하면, 본 발명의 조성물은 1 내지 4 중량%의 산화 아연을 함유한다.
바람직한 다른 실시 태양에 의하면, 본 발명의 조성물은 0.5 내지 5, 특히 0.5 내지 3 중량%의 산화 지르코늄을 함유한다.
바람직한 다른 실시 태양에 의하면, 본 발명의 조성물은 0.5 내지 4 중량%의 산화 바륨을 함유한다.
특히, 산화 지르코늄, 산화 아연, 산화 티탄, 산화 바륨 및 산화 망간 등의 산화물들의 혼합물, 특히 이 들 산화물 중 2 또는 3종의 산화물의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
바람직한 실시 태양은 1 내지 4 중량% 양의 산화 바륨을 산화 티탄 또는 산화 아연과 혼합한 것이다.
바람직한 또 다른 실시 태양에서는 산화 아연을 산화 티탄과 혼합하고 임의로 산화 지르코늄과 추가로 혼합하는 데, 이때 각 성분은 1 내지 3 중량%로 존재한다.
바람직한 또 다른 실시 태양은 산화 지르코늄과 산화 아연, 산화 티탄, 산화 바륨 또는 산화 망간과의 혼합물로서, 각 성분은 0.5 내지 4 중량%, 특히 0.5 내지 1.5 중량%의 양으로 존재한다.
산화 지르코늄 및(또는) 산화 바륨을 함유하는 조성물의 경우에는 이 조성물이 또한 불소 및(또는) 산화 리튬을 0.5 내지 2 중량% 함유하면 더 유리하다.
산화 알루미늄은 적어도 0.1 중량%, 특히 적어도 0.5 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
오산화인은 생분해성을 증가시킨다. 이 조성물은 0.1 내지 2 중량%의 P2O5을 함유하는 것이 바람직하다.
바람직한 또 다른 실시 태양에서 본 발명의 조성물은 2 중량% 미만의 산화 마그네슘을 함유한다.
본 발명의 유리 섬유 조성물의 내습성은 DGG법이라고 알려진 표준 방법으로 결정하였다. DGG법에서, 약 360 내지 400 μ 범위의 입자 크기를 갖는 미세하게 분쇄된 유리 10 g을 물 100 ㎖ 중에서 5 시간 동안 비점에서 유지시킨다. 이 물질을 급속냉각시킨 후 용액을 여과하고 여과물의 일정 부피를 증발 건조시킨다. 이렇게 얻어진 건조 물질의 중량으로부터 물에 용해되는 유리의 양을 계산할 수 있다. 이러한 유리의 양을 시험된 유리의 그램 당 밀리그램으로 표시한다.
본 발명의 유리 섬유 조성물의 생분해성은 DGG법에서 기술한 바와 같이 유리 분말 1 g을 하기와 같은 조성을 가지며 pH가 7.4인 생리학적 용액내로 넣어 시험한다.
동적 시험 조건은 숄쯔(Scholze) 및 콘라드트(Conradt)에 기술된 대로 선택하였다. 유속은 300 ㎖/일이었다. 시험 기간은 14일이었다. 결과는 14일 후 용액내의 SiO2× 100 (퍼센트)으로 나타내었다.
본 발명은 하기 실시예로 더 상세히 나타낸다.
표 Ⅰ 및 Ⅱ에 기술된 조성을 가진 유리를 용융시켰다.
모든 유리 조성물들을 원심 기술에 의해 만족스럽게 가공시킬 수 있었다.
마지막에서 두 번째 라인은 DGG법에 의해 결정된 수치를 나타낸다. 마지막 라인은 전술한 결정 방법에 따른 생분해성 수치를 나타낸다

Claims (10)

  1. 조성물이 산화 지르코늄을 함유하는 경우 불소 및(또는) 산화 리튬을 0.5 내지 2 중량% 함유하는 것을 조건으로 하기와 같은 중량%의 성분들로 이루어지는 것이 특징인 생분해성 유리 섬유 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 산화 티탄의 함량이 1 내지 4 중량%인 것을 특징으로 하는 유리 섬유 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 산화 망간의 함량이 1 내지 4 중량%인 것을 특징으로 하는 유리 섬유 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 산화 아연의 함량이 1 내지 4 중량%인 것을 특징으로 하는 유리 섬유 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 산화 지르코늄의 함량이 0.5 내지 3 중량%인 것을 특징으로 하는 유리 섬유 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 산화 바륨의 함량이 0.5 내지 4 중량%인 것을 특징으로 하는 유리 섬유 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 조성물이 산화 바륨을 함유하는 경우, 조성물이 또한 불소 및(또는) 산화 리튬을 0.5 내지 2 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 산화 지르코늄, 산화 아연, 산화 티탄 및(또는) 산화 망간과 혼합된 산화 바륨을 함유하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 산화 아연, 산화 티탄, 산화 바륨 및(또는) 산화 망간과 혼합된 산화 지르코늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 산화 마그네슘을 2 중량% 미만으로 함유하는 것을 특징으로 하는 유리 섬유 조성물.
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