JPH01278434A

JPH01278434A - ガラスビーズ

Info

Publication number: JPH01278434A
Application number: JP10583288A
Authority: JP
Inventors: Fumio Nakamura; 文夫中村; Kazufumi Nakano; 和史中野
Original assignee: Toshiba Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Techno Glass Co Ltd
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1989-11-08
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: JP2610004B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、粉粒体の粉砕・分散に用いられるガラスピー
ズに関する。

〔従来の技術〕

一般に顔料や磁気記録用磁性粉末等の微粉砕または分散
剤中への均質な分散を行う方法にガラスピーズを使用し
たサンドミル等による方法が知られている。たとえば、
粉体を分散剤中に分散させる工程では、容器内に目的と
する製品の原料粉体と分散剤を収容し、これにガラスピ
ーズを加えて高速回転する攪拌子で攪拌して、内容物相
互の衝突・摩擦によって分散をはかる。ここでガラスピ
ーズは粉体と分数剤の分離を防ぎ、衝突・攪拌を助勢し
て均質化を促進する作用をする。

従来、この椙のガラスピーズには、主としてソーダ石灰
系のガラスからなるビーズが使用されてきたが、ガラス
組成中にアルカリ酸化物を多量に含有しているため、使
用時にアルカリ成分が溶出してｐＨ等の条件に変化をも
たらし、製品特性に影響を与えるという問題があった。

また、ガラスピーズ自体の機械的強度が低く、摩耗損失
が激しい。このためガラスピーズの破砕や摩耗によって
生じる微小ガラス片が製品粉末中に混入し、製品の品質
を著しく低下させる。

また、ガラスからのアルカリ溶出を避けるため無アルカ
リガラスからなるビーズも使用されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の無アルカリガラスピーズは、ガラスの溶融性を良
好にするためアルカリ土類金属酸化物を比較的多鍬に含
んでいるのが普通である。ガラス中においてアルカリ土
類金属は２価の陽イオンとして存在し、その含有量が多
いとガラス網目構造の結合は相対的に弱められることに
なる。このため、ガラスピーズの摩耗が早く、アルカリ
土類金属が溶出するなど、ソーダ石灰糸のガラスピーズ
と同様の問題点を有していた。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、耐厚耗性
および化学的耐久性に優れ、しかも機械的強度の大きな
ガラスピーズを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段と作用〕

本発明は、５ｔｏ２．　ｈ−ｅ２ｏ３＋　Ｂ２ｏ、　ｔ
−基本ａ分とするガラスで、ガラスを構成する陽イオン
原子の作用に着目してアルカリ土類金属酸化物の含有量
を少量に限定して上記目的を達成したものである０すなわち、本発明はモル百分率で、８ＩＯ□４３〜５８
％、Ｔ１ｏ□３〜１５％、ｚｒＯ２θ〜５％。

ＴｌＯ２＋ＺｒＯ２３〜ｉ　５　％　＊　Ｂ２０Ｂ　６
〜３０　％　＋Ａ−ｅ２０８７〜２０％、Ｂ１２０．Ｑ
〜５％＋　Ｌａ２Ｏ３Ｑ〜５％、　人−６２０３＋　Ｂ
ｔ２ｏｓ＋　Ｌａ２Ｏ３７〜’ｌ　９％。

ＣａＯ０〜１０％、　ＢａＯＱ　〜Ｉ　Ｑ％＋　Ｍｇ　
００〜Ｉ　０％、５ｒＯＯ〜１０％、　ＣｉＯ＋ＢｉＯ
＋ＭｇＯ＋８ｒ０２〜１３％、　Ｎａ２Ｏ＋　Ｋ２Ｏ−
）−Ｌ　ｉ２００〜０．７％からなる組成を有し、かつ
ガラスを構成する陽イオン原子の平均原子価が３．３３
〜３．６５の範囲内にあることを特徴とするガラスピー
ズである。

次に上記組成範凹を限定した理由について説明する。

５１０２はガラス網目を形成する基本成分であるが、４
３％未満ではガラスの強度および化学的耐久性が低下す
るうえ、ガラス化しにくくビーズ成形時に失透を生じる
。また５８％を越えると溶融性が著しく悪下し、高温粘
性が高くなってビーズ成形が困難となる。Ｔ１０□はガ
ラスの化学的耐久性を向上させる効果があるが、３％未
満ではその効果が得られず、１５％を越えると溶融性が
悪化する。　Ｚ　ｒ　Ｏ２はＴｌＯ，と同様の効果があ
シ、ＴＩＯ□の一部に置換して用いることもできるが、
５％を越えると溶融性が悪くなる。よって、ＴｉＯ２と
ＺｒＯ２は合量で３〜１５％の範囲内にあることが好ま
しい。Ｂ２Ｏ５は溶融性を改善する効果があるが、６％
未満ではその効果がなく、３０％を越えると化学的耐久
性が劣化する。人Ｊ２０３はガラスの化学的耐久性を向
上させ、失透を抑制するが、７％未満ではその効果が得
られず、２０％を越えると溶融性が悪化する。υ２０８
の一部をＢｔ２０３．　Ｌａ、０３でＩＲ換しても同様
の効果が得られるが、各々５％を越えると溶融性が悪く
なり好ましくない。アルカリ土類金属酸化物はガラスの
溶融性を改善するが、その含量が２％未満では溶融性が
改善されず、各成分またはその合量が一ヒ記範囲を越え
ると化学的耐久性が劣化し、ガラスからのアルカリ土類
金属成分の溶出が生じる。アルカリ金属酸化物はガラス
原料中の不純物として混入するが、その合量が０．７％
以下であれば、ガラスからのアルカリ溶出は無視できる
。

また、ガラスを構成する陽イオン原子の平均原子価が高
くなる方がガラスの網目構造が強固になると考えられる
が、モル含有比率における平均原子価が３．６５を越え
るとガラスの溶融性が著しく悪化し、３．３３未満では
ガラスの化学的耐久性・機械的強度が低下する。

〔実施例〕

本発明の実施側を法衣に示す。表中、ガラス組成はモル
百分率で示しである。

下表のガラスは、いずれも所定の酸化物組成が得られる
ように原料を調合・溶融し、溶融状態にあるガラスを高
速度で回転する円板の上面に連続的に流下させ、円板と
の接触時に生じる衝撃波と円板の遠心力によってガラス
を分散・飛散させて空中での表面張力で球状に成形した
ものである。

ガラスピーズの粒径は円板の回転速度を変化させること
によシ任意に１Ｍ１１することができるが、ある一定範
囲の粒径分布を有して製造されるため所望粒径のガラス
ピーズを得るには篩分による選別を行う。

本発明のガラスピーズを分散促進材としてサンドミルな
どに使用する場合には、ビーズの直径を０．７〜４鶴の
範囲に限定することが望ましい。この理由は、ビーズの
直径が０．７１１１１より小さいとビーズが軽量な九め
ミーリング時に運動エネルギーが不足し粉砕効果が劣り
、直径４１１１ｍを越えるとビーズ相互の間隙が大きく
、かつ衝突回数も少なくなり分散効果が低下するためで
ある。

上記のようにして得たガラスピーズについて、耐摩耗性
、圧縮強度、耐水性を測定した。その結果を表中に示す
。これらの特性について、■耐摩耗性は、２Ｊのサンド
ミルに２Ｋｆのガラスピーズと水を収容し、攪拌子を３
０００回／分で回転させて４８時間後のガラスピーズの
摩耗減量を百分率で示した値、■圧縮強度はオードグラ
フ圧縮試験装置による圧縮破砕強度測定値、■耐水性は
大阪工業試験所法による溶出物の中和滴定に使用したｌ
／１００Ｎ−Ｈｃ４溶液の一数である。

これらの測定結果から明らかなように本発明に係る実施
例のガラスピーズは、耐摩耗性が従来例の２〜４倍と大
幅に改着され、耐水性によって代表される化学的耐久性
も良好で、分散時におけるアルカリまたはアルカリ土類
金属成分の溶出によるｐＨ値の変化はほとんどなくなっ
た。

〔発明の効果〕

以上のように本発明のガラスピーズは、耐摩耗性１機械
的強度、化学的耐久性等において従来のガラスピーズよ
シすぐれているので、粉粒体の分散促進材として使用す
る場合に次のような効果がある。

■耐摩耗性にすぐれ、ガラスピーズの寿命が長く、長期
間連続使用できる。

■機械的強度が大でガラスピーズ自体の破砕が生じにく
いので、粉粒体へのガラスピーズ破片の混入を防止する
ことができ、債品の品質が向上する。

■化学的耐久性にすぐれているので、アルカリ性または
酸性状態での使用にも安定で、分散剤の化学的・物理的
変化を起さない。

Claims

【特許請求の範囲】

モル百分率で、ＳｉＯ＿２４３〜５８％、ＴｉＯ＿２３
〜１５％、ＺｒＯ＿２０〜５％、ＴｉＯ＿２＋ＺｒＯ＿
２３〜１５％、Ｂ＿２Ｏ＿３６〜３０％、Ａｌ＿２Ｏ＿
３７〜２０％、Ｂｉ＿２Ｏ＿３０〜５％、Ｌａ＿２Ｏ＿
３０〜５％、Ａｌ＿２Ｏ＿３＋Ｂｉ＿２Ｏ＿３＋Ｌａ＿
２Ｏ＿３７〜２０％、ＣａＯ０〜１０％、ＢａＯ０〜１
０％、ＭｇＯ０〜１０％、ＳｒＯ０〜１０％、ＣａＯ＋
ＢａＯ＋ＭｇＯ＋ＳｒＯ２〜１３％、Ｎａ＿２Ｏ＋Ｋ＿
２Ｏ＋Ｌｉ＿２Ｏ０〜０．７％からなる組成を有し、か
つガラスを構成する陽イオン原子の平均原子価が３．３
３〜３．６５の範囲内にあることを特徴とするガラスビ
ーズ。