JPH0463824B2 - - Google Patents
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- JPH0463824B2 JPH0463824B2 JP62038597A JP3859787A JPH0463824B2 JP H0463824 B2 JPH0463824 B2 JP H0463824B2 JP 62038597 A JP62038597 A JP 62038597A JP 3859787 A JP3859787 A JP 3859787A JP H0463824 B2 JPH0463824 B2 JP H0463824B2
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- hollow glass
- gel
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/1005—Forming solid beads
- C03B19/106—Forming solid beads by chemical vapour deposition; by liquid phase reaction
- C03B19/1065—Forming solid beads by chemical vapour deposition; by liquid phase reaction by liquid phase reactions, e.g. by means of a gel phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/107—Forming hollow beads
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、中空ガラス球及びその製造法に関す
る。 従来の技術及びその問題点 中空ガラス球の製造法としては、各種の方法が
公知である（特開昭48−84827、米国特許
4133854、特公昭43−2107、米国特許3365315、特
公昭49−37565、特公昭58−156551、特公昭61−
6142、窯業協会誌vol88（1980）712）。 しかしながら上記したいずれの方法において
も、得られる中空ガラス球の比重は0.1〜0.5程度
のものが大部分である。これよりも高比重の中空
ガラス球を得るためには、得られた中空ガラス球
から高比重のものを選別することが必要となる
が、高比重の中空ガラス球の存在量は通常多くと
も数％程度であり、選別は容易でない。 また、比重の高い中空ガラス球を得るために、
発生するガス量を減少させる方法が考えられる
が、この様な方法では、ガラスの粘度が高くなり
すぎて、球状とならなかつたり、或いは球状とな
つても、その内部に多数の小さなアワが存在する
だけのものとなり、比重は高いものの、ガラス本
来の透明感が失われるという欠点がある。 一方、高比重の中空ガラス球を得る他の方法と
して、比重の低い中空ガラス球の表面に、化学的
又は物理的手法（CVD、PVD等）によつて、ガ
ラス層を付着させる方法（特開昭61−162173）も
知られているが、この方法では、複雑な装置が必
要となり、コスト高になるという欠点がある。 問題点を解決するための手段 本発明者は上記した如き従来技術の問題点に鑑
みて、0.8以上の高い比重を有し、かつ良好な外
観を有する中空ガラス球を簡単な操作によつて高
収率で得る方法を見出すべく鋭意研究を重ねてき
た。その結果、金属アルコキシドを原料として用
いて、いわゆるゾル−ゲル法により得られる特定
の組成のゲル状固体を、1000〜1600℃で加熱する
ことによつて、比重0.8以上であつて、しかも良
好な外観を有する中空ガラス球が高い収率で得ら
れることを見出し、ここに本発明を完成した。 即ち本発明は、 SiO260〜85重量％、アルカリ金属酸化物３〜
25重量％、アルカリ土類金属酸化物15重量％以
下を含有する比重0.8以上の中空ガラス球、並
びに Siアルコキシド、アルカリ金属アルコキシ
ド、及びアルカリ土類金属アルコキシドを金属
酸化物換算で、SiO260〜85重量％。アルカリ
金属酸化物３〜25重量％、アルカリ土類金属酸
化物15重量％以下となる様に混合し、加水分解
してゲル化させた後、乾燥、粉末化し、続いて
1000〜1600℃で加熱することを特徴とする比重
0.8以上の中空ガラスの製造法、 に係る。 本発明中空ガラス球は、SiO260〜85重量％、
アルカリ金属酸化物３〜25重量％、アルカリ土類
金属酸化物15重量％以下からなる比重0.8以上の
ものであつて、金属アルコキシドを原料として、
ゾル−ゲル状でゲル状の粉末を得た後、加熱して
ガラス化させることによつて得られる。 本発明中空ガラス球は、各成分を上記した所定
の比率で含有することが必要である。これらの各
成分は、相互に関連しつつ、ガラス球としての物
性に影響を与えるものであり、夫々の限定理由を
個別に論ずることは必ずしも妥当ではないが、以
下に各成分量の適性範囲を一応の限定理由を付し
て示す。 (1) SiO2 SiO2は60〜85重量％とする。 SiO2は、ガラス質部分の主要成分となるも
のであつて、60重量％未満では、ガラス化し難
く、一方85重量％を上回るとゲルを加熱してガ
ラス化させる際の加熱ゲルの粘度が高くなつて
ガラス化し難くなり、またガラス化するとして
も球状のものがあまり得られない。 (2) アルカリ金属酸化物 アルカリ金属酸化物は３〜25重量％とする。
アルカリ金属酸化物量を上記範囲とすることに
よつて、加熱ゲルが適度な粘度となり、良好な
中空ガラス球が得られる。アルカリ金属酸化物
としてはNa2O、Li2O、K2O等を好ましく使用
できる。アルカリ金属酸化物が３重量％未満で
は、加熱ゲルの粘度が高くなりすぎて、ガラス
化や発泡が不充分となり、一方25重量％を上回
ると加熱ゲルの粘度が低くなりすぎて、加熱途
中で割れが生じたり、耐水性が悪くなるなどす
るので好ましくない。 (3) アルカリ土類金属酸化物 アルカリ土類金属酸化物は、15重量％以下と
し、好ましくは１〜12重量％とする。アルカリ
土類金属酸化物の添加によつて、温度勾配によ
る加熱ゲルの粘度変化が小さくなり、また発泡
性が良好になつて真球性、肉厚の均一性等に優
れた中空ガラス球が得られる。アルカリ土類金
属酸化物としては、CuO、MgO等が好ましく
使用できる。アルカリ土類金属酸化物の使用量
が15重量％を上回ると、粉末ゲルのガラス化が
困難になるので好ましくない。 本発明中空ガラス球には、更に必要に応じて、
Al2O3、B2O3、PbO等を配合することができる。
これらの添加によつて、中空ガラス球の真球性、
肉厚の均一性等はより改善され、更に耐水性も向
上する。Al2O3の添加量は、10重量％程度以下、
B2O3やPbOの添加量は15重量％程度以下とする
ことが適当である。 本発明の中空ガラス球を得るには、まず、Siア
ルコキシド、アルカリ金属アルコキシド、及びア
ルカリ土類金属アルコキシド、更に必要に応じて
Al、Ｂ、Ｐ等のアルコキシドを原料とし、各金
属アルコキシド量が金属酸化物に換算して、上記
した所定の比率となる様に原料を混合する。 Siアルコキシドとしては、例えばSi（OC2H5）4、
Si（OCH3）4、Si（OC3H7）4等が使用できる。 アルカリ金属アルコキシドとしては、Na、Li、
Ｋ等のアルコキシドを用いることができ、Naア
ルコキシドとしては、NaOCH3、NaOC2H5、
NaOC3H7、NaOC4H9等を使用でき、Liアルコ
キシドとしては、LiOCH3、LiOC2H5、
LiOC3H7、LiOC4H9等を使用でき、Ｋアルコキ
シドとしては、KOCH3、KOC2H5、KOC3H7、
KOC4H9等を使用できる。 アルカリ土類金属アルコキシドとしては、Ca、
Mg等のアルコキシドを用いることができ、Caア
ルコキシドとしては、Ca（OCH3）2、Ca
（OC2H5）2等を使用でき、Mgアルコキシドとし
ては、Mg（OCH3）2、Mg（OC2H5）2、Mg
（OC3H7）2、Mg（OC4H9）2等を使用できる。 また、必要に応じて添加するAlアルコキシド、
Ｂアルコキシド、Pbアルコキシド等の具体例と
しては、Al（OCH3）3、Al（OC2H5）3、Al
（OC3H7）3、Al（OC4H9）3等のAlアルコキシド、
Ｂ（OCH3）3、Ｂ（OC2H5）3、Ｂ（OC3H7）3等のＢア
ルコキシド、Pb（OCH3）2、Pb（OC2H5）2、Pb
（OC3H7）2、Pb（OC4H9）2等のPbアルコキシドを
示すことができる。 所定の配合比率の金属アルコキシドの混合物を
得た後、加水分解を行なつて、金属アルコキシド
をゲル化させる。加水分解は、通常、前記した金
属アルコキシドの混合物に水を加えて攪拌するこ
とにより行なわれる。また、反応速度が遅いSi
（OC2H5）4等のSiアルコキシドを先に加水分解し、
次いで残りの金属アルコキシドを加えて混合後、
水を加えて加水分解することもできる。加水分解
に必要な水の量は、金属アルコキシドのモル量の
２倍量程度で良いが、これを上回る水を使用する
ことによつて加水分解反応時間を短縮することが
できる。加水分解反応は、室温でも進行するが、
高温で反応させることによつて反応時間を短縮す
ることができ、通常10〜100℃、好ましくは、20
〜60℃程度で行なえばよい。100℃を上回る温度
では、水の蒸発や未加水分解の金属アルコキシド
の一部の蒸発が生じることがあるので好ましくな
い。 加水分解反応時に、触媒としてHCl、HNO3な
どの酸、又はNH4OH、NaOHなどの塩基を加え
ることによつて、反応時間を短縮することができ
る。触媒の使用濃度は0.05〜0.4モル／程度と
すればよい。 加水分解に用いる水は、必要量を一時に加えて
もよいが、均一な加水分解反応を進行させるため
には、金属アルコキシドの混合物を攪拌しなが
ら、水を滴下する方法が好ましい。 加水分解反応の進行に伴つて、金属アルコキシ
ドがゲル化し、更に固形化するので、ゲルや固形
体をほぐしたり、くだいたりしながら水を添加し
て反応を進行させることが好ましい。 加水分解反応は、通常20〜60時間程度で終了す
る。 加水分解反応の終了したものは、使用した水の
量によつて、固形状、又はスラリー状となつてお
り、これを40〜500℃程度で乾燥して乾燥ゲルを
得る。乾燥時間は、残留する水分量、乾燥温度に
もよるが、通常10〜60時間程度とすればよい。こ
の際のゲルの乾燥程度によつて、残留する水分量
を変化させて、最終的なガラス球の中空化率を調
整することができる。 次いで、乾燥ゲルを粉砕して、粉末ゲルとす
る。粉末ゲルの大きさは、要求される中空ガラス
球の大きさに応じて適宜調整すればよい。 また、加水分解終了後のスラリーをそのまま、
或いはさらに水を加えて濃度を下げた後、例えば
スプレードライヤーを用いて直接粉末ゲルを得る
こともできる。 次いで粉末ゲルを1000〜1600℃で加熱すること
によつて中空ガラス球を得ることができる。加熱
温度が1000℃を下回ると粉末ゲルがガラス化し難
く、ガラス化したとしても、粘度が高いので球状
化し難い。一方1600℃を上回る温度では、ガラス
の粘度が低くなり過ぎて、加熱処理中にガラス球
が割れることがあるので好ましくない。 加熱方法は、特に限定されないが、通常垂直に
おいた炉心管の内部を粉末ゲルを通過させる方法
等で行なえばよい。また、粉末ゲルを1000〜1600
℃の火炎の中を通すことにより中空ガラス化する
こともできる。 加熱時間は、炉の長さ、ガラス組成、ゲル粉末
の粒径、加熱温度等により一定ではないが、通常
１〜10秒程度とすればよい。 上記した方法によつて、比重0.8以上であつて、
良好な外観を有する中空ガラス球が得られる。中
空ガラス球の比重は、ガラス組成、加水分解条
件、発泡温度、ゲル粉末中に含まれる含水量等を
調整することによつて容易に変えることができ
る。このため中空ガラス球の使用目的に応じて適
宜比重を設定することができる。例えば、比重
0.8〜1.2程度に調整した中空ガラス球は、細胞培
養のためのマイクロキヤリヤとして用いる場合
に、培地である食塩水中への分散性が良好であ
り、極めて有用である。 発明の効果 本発明によれば、比重0.8以上であつて良好な
外観を有する中空ガラス球が簡単な方法によつて
得られる。 実施例 以下に実施例を示して本願を更に詳細に説明す
る。 実施例 １ Si（OC2H5）4 2595ｇ、NaOCH3（28重量％）
466ｇ、Ca（OC2H5）2（７重量％）3271ｇ Al
（OC4H9）3 121ｇ及びＢ（OCH3）3 150ｇ（酸化物
比として、SiO2 75重量％、Na2O 7.5重量％、
CaO 10重量％、Al2O3 2.5重量％、B2O3 ５重量
％）を混合して、24時間攪拌した後0.15mol／
HCl １を加えて15時間攪拌し、次いで蒸留
水２を加えて24時間攪拌することによつて、原
料を加水分解及びゲル化させた。続いて60℃及び
150℃で合計40時間２段階乾燥を行なつて乾燥ゲ
ルを得た。 次いで、この乾燥ゲルをボールミル中で２時間
粉砕した後、振動篩によつて分級して、63〜
177μｍのものを得た。 次いで、この粉末を1280℃のタテ型の電気炉中
を通過させて、電気炉下部に設けた受け器に落下
させた。受け器には排気ポンプを接続し、排気ポ
ンプの流量を1.0／minとすることによつて、
粉末の炉内通過時間を３〜７秒間とした。 得られた中空ガラス球の粒径及び比重を第１表
に示す。 実施例 ２ Si（OC2H5）4 2422ｇ、NaOCH3（28重量％）
1243ｇ、Al（OC4H9）3 121ｇ及びCa（OC2H5）2（７
重量％）2454ｇ、（酸化物比として、SiO2 70重
量％、Na2O 20重量％、CaO 7.5重量％、Al2O3
2.5重量％）を用いる以外は実施例１と同様にし
て粉末ゲルを作製し、これを分級して44〜125μ
ｍのものを得た。この粉末ゲルを用いて、炉内通
過時間を３〜５秒とする以外は、実施例１と同様
にして中空ガラス球を得た。 得られた中空ガラス球の粒径及び比重を第１表
に示す。 実施例 ３ 原料としてSi（OC2H5）4 2422ｇ、NaOCH3（28
重量％）621ｇ、Al（OC4H9）3 121ｇ及び、Ca
（OC2H5）2（７重量％）3271ｇ Ｂ（OCH3）3 224
ｇ（酸化物比として、SiO2 70重量％、Na2O 10
重量％、CaO 10重量％、Al2O3 2.5重量％、
B2O3 7.5重量％）を用い、粉末ゲルの粒径を44
〜125μｍ、炉内通過時間を３〜５秒とする以外
は、実施例１と同様にして中空ガラス球を得た。 得られた中空ガラス球の粒径及び比重を第１表
に示す。 実施例 ４ 原料として、Si（OC2H5）4 2595ｇ、NaOCH3
（28重量％）466ｇ、Ca（OC2H5）2（７重量％）
3271ｇ Al（OC4H9）3 121ｇ及び、Ｂ（OCH3）3
75ｇ（酸化物比として、SiO2 75重量％、Na2O
10重量％、CaO 10重量％、Al2O3 2.5重量％、
B2O3 2.5重量％）を用い、粉末ゲルの粒径を88
〜177μｍ、炉内通過時間を３〜５秒とする以外
は、実施例１と同様にして中空ガラス球を得た。 得られた中空ガラス球の粒径及び比重を第１表
に示す。
る。 従来の技術及びその問題点 中空ガラス球の製造法としては、各種の方法が
公知である（特開昭48−84827、米国特許
4133854、特公昭43−2107、米国特許3365315、特
公昭49−37565、特公昭58−156551、特公昭61−
6142、窯業協会誌vol88（1980）712）。 しかしながら上記したいずれの方法において
も、得られる中空ガラス球の比重は0.1〜0.5程度
のものが大部分である。これよりも高比重の中空
ガラス球を得るためには、得られた中空ガラス球
から高比重のものを選別することが必要となる
が、高比重の中空ガラス球の存在量は通常多くと
も数％程度であり、選別は容易でない。 また、比重の高い中空ガラス球を得るために、
発生するガス量を減少させる方法が考えられる
が、この様な方法では、ガラスの粘度が高くなり
すぎて、球状とならなかつたり、或いは球状とな
つても、その内部に多数の小さなアワが存在する
だけのものとなり、比重は高いものの、ガラス本
来の透明感が失われるという欠点がある。 一方、高比重の中空ガラス球を得る他の方法と
して、比重の低い中空ガラス球の表面に、化学的
又は物理的手法（CVD、PVD等）によつて、ガ
ラス層を付着させる方法（特開昭61−162173）も
知られているが、この方法では、複雑な装置が必
要となり、コスト高になるという欠点がある。 問題点を解決するための手段 本発明者は上記した如き従来技術の問題点に鑑
みて、0.8以上の高い比重を有し、かつ良好な外
観を有する中空ガラス球を簡単な操作によつて高
収率で得る方法を見出すべく鋭意研究を重ねてき
た。その結果、金属アルコキシドを原料として用
いて、いわゆるゾル−ゲル法により得られる特定
の組成のゲル状固体を、1000〜1600℃で加熱する
ことによつて、比重0.8以上であつて、しかも良
好な外観を有する中空ガラス球が高い収率で得ら
れることを見出し、ここに本発明を完成した。 即ち本発明は、 SiO260〜85重量％、アルカリ金属酸化物３〜
25重量％、アルカリ土類金属酸化物15重量％以
下を含有する比重0.8以上の中空ガラス球、並
びに Siアルコキシド、アルカリ金属アルコキシ
ド、及びアルカリ土類金属アルコキシドを金属
酸化物換算で、SiO260〜85重量％。アルカリ
金属酸化物３〜25重量％、アルカリ土類金属酸
化物15重量％以下となる様に混合し、加水分解
してゲル化させた後、乾燥、粉末化し、続いて
1000〜1600℃で加熱することを特徴とする比重
0.8以上の中空ガラスの製造法、 に係る。 本発明中空ガラス球は、SiO260〜85重量％、
アルカリ金属酸化物３〜25重量％、アルカリ土類
金属酸化物15重量％以下からなる比重0.8以上の
ものであつて、金属アルコキシドを原料として、
ゾル−ゲル状でゲル状の粉末を得た後、加熱して
ガラス化させることによつて得られる。 本発明中空ガラス球は、各成分を上記した所定
の比率で含有することが必要である。これらの各
成分は、相互に関連しつつ、ガラス球としての物
性に影響を与えるものであり、夫々の限定理由を
個別に論ずることは必ずしも妥当ではないが、以
下に各成分量の適性範囲を一応の限定理由を付し
て示す。 (1) SiO2 SiO2は60〜85重量％とする。 SiO2は、ガラス質部分の主要成分となるも
のであつて、60重量％未満では、ガラス化し難
く、一方85重量％を上回るとゲルを加熱してガ
ラス化させる際の加熱ゲルの粘度が高くなつて
ガラス化し難くなり、またガラス化するとして
も球状のものがあまり得られない。 (2) アルカリ金属酸化物 アルカリ金属酸化物は３〜25重量％とする。
アルカリ金属酸化物量を上記範囲とすることに
よつて、加熱ゲルが適度な粘度となり、良好な
中空ガラス球が得られる。アルカリ金属酸化物
としてはNa2O、Li2O、K2O等を好ましく使用
できる。アルカリ金属酸化物が３重量％未満で
は、加熱ゲルの粘度が高くなりすぎて、ガラス
化や発泡が不充分となり、一方25重量％を上回
ると加熱ゲルの粘度が低くなりすぎて、加熱途
中で割れが生じたり、耐水性が悪くなるなどす
るので好ましくない。 (3) アルカリ土類金属酸化物 アルカリ土類金属酸化物は、15重量％以下と
し、好ましくは１〜12重量％とする。アルカリ
土類金属酸化物の添加によつて、温度勾配によ
る加熱ゲルの粘度変化が小さくなり、また発泡
性が良好になつて真球性、肉厚の均一性等に優
れた中空ガラス球が得られる。アルカリ土類金
属酸化物としては、CuO、MgO等が好ましく
使用できる。アルカリ土類金属酸化物の使用量
が15重量％を上回ると、粉末ゲルのガラス化が
困難になるので好ましくない。 本発明中空ガラス球には、更に必要に応じて、
Al2O3、B2O3、PbO等を配合することができる。
これらの添加によつて、中空ガラス球の真球性、
肉厚の均一性等はより改善され、更に耐水性も向
上する。Al2O3の添加量は、10重量％程度以下、
B2O3やPbOの添加量は15重量％程度以下とする
ことが適当である。 本発明の中空ガラス球を得るには、まず、Siア
ルコキシド、アルカリ金属アルコキシド、及びア
ルカリ土類金属アルコキシド、更に必要に応じて
Al、Ｂ、Ｐ等のアルコキシドを原料とし、各金
属アルコキシド量が金属酸化物に換算して、上記
した所定の比率となる様に原料を混合する。 Siアルコキシドとしては、例えばSi（OC2H5）4、
Si（OCH3）4、Si（OC3H7）4等が使用できる。 アルカリ金属アルコキシドとしては、Na、Li、
Ｋ等のアルコキシドを用いることができ、Naア
ルコキシドとしては、NaOCH3、NaOC2H5、
NaOC3H7、NaOC4H9等を使用でき、Liアルコ
キシドとしては、LiOCH3、LiOC2H5、
LiOC3H7、LiOC4H9等を使用でき、Ｋアルコキ
シドとしては、KOCH3、KOC2H5、KOC3H7、
KOC4H9等を使用できる。 アルカリ土類金属アルコキシドとしては、Ca、
Mg等のアルコキシドを用いることができ、Caア
ルコキシドとしては、Ca（OCH3）2、Ca
（OC2H5）2等を使用でき、Mgアルコキシドとし
ては、Mg（OCH3）2、Mg（OC2H5）2、Mg
（OC3H7）2、Mg（OC4H9）2等を使用できる。 また、必要に応じて添加するAlアルコキシド、
Ｂアルコキシド、Pbアルコキシド等の具体例と
しては、Al（OCH3）3、Al（OC2H5）3、Al
（OC3H7）3、Al（OC4H9）3等のAlアルコキシド、
Ｂ（OCH3）3、Ｂ（OC2H5）3、Ｂ（OC3H7）3等のＢア
ルコキシド、Pb（OCH3）2、Pb（OC2H5）2、Pb
（OC3H7）2、Pb（OC4H9）2等のPbアルコキシドを
示すことができる。 所定の配合比率の金属アルコキシドの混合物を
得た後、加水分解を行なつて、金属アルコキシド
をゲル化させる。加水分解は、通常、前記した金
属アルコキシドの混合物に水を加えて攪拌するこ
とにより行なわれる。また、反応速度が遅いSi
（OC2H5）4等のSiアルコキシドを先に加水分解し、
次いで残りの金属アルコキシドを加えて混合後、
水を加えて加水分解することもできる。加水分解
に必要な水の量は、金属アルコキシドのモル量の
２倍量程度で良いが、これを上回る水を使用する
ことによつて加水分解反応時間を短縮することが
できる。加水分解反応は、室温でも進行するが、
高温で反応させることによつて反応時間を短縮す
ることができ、通常10〜100℃、好ましくは、20
〜60℃程度で行なえばよい。100℃を上回る温度
では、水の蒸発や未加水分解の金属アルコキシド
の一部の蒸発が生じることがあるので好ましくな
い。 加水分解反応時に、触媒としてHCl、HNO3な
どの酸、又はNH4OH、NaOHなどの塩基を加え
ることによつて、反応時間を短縮することができ
る。触媒の使用濃度は0.05〜0.4モル／程度と
すればよい。 加水分解に用いる水は、必要量を一時に加えて
もよいが、均一な加水分解反応を進行させるため
には、金属アルコキシドの混合物を攪拌しなが
ら、水を滴下する方法が好ましい。 加水分解反応の進行に伴つて、金属アルコキシ
ドがゲル化し、更に固形化するので、ゲルや固形
体をほぐしたり、くだいたりしながら水を添加し
て反応を進行させることが好ましい。 加水分解反応は、通常20〜60時間程度で終了す
る。 加水分解反応の終了したものは、使用した水の
量によつて、固形状、又はスラリー状となつてお
り、これを40〜500℃程度で乾燥して乾燥ゲルを
得る。乾燥時間は、残留する水分量、乾燥温度に
もよるが、通常10〜60時間程度とすればよい。こ
の際のゲルの乾燥程度によつて、残留する水分量
を変化させて、最終的なガラス球の中空化率を調
整することができる。 次いで、乾燥ゲルを粉砕して、粉末ゲルとす
る。粉末ゲルの大きさは、要求される中空ガラス
球の大きさに応じて適宜調整すればよい。 また、加水分解終了後のスラリーをそのまま、
或いはさらに水を加えて濃度を下げた後、例えば
スプレードライヤーを用いて直接粉末ゲルを得る
こともできる。 次いで粉末ゲルを1000〜1600℃で加熱すること
によつて中空ガラス球を得ることができる。加熱
温度が1000℃を下回ると粉末ゲルがガラス化し難
く、ガラス化したとしても、粘度が高いので球状
化し難い。一方1600℃を上回る温度では、ガラス
の粘度が低くなり過ぎて、加熱処理中にガラス球
が割れることがあるので好ましくない。 加熱方法は、特に限定されないが、通常垂直に
おいた炉心管の内部を粉末ゲルを通過させる方法
等で行なえばよい。また、粉末ゲルを1000〜1600
℃の火炎の中を通すことにより中空ガラス化する
こともできる。 加熱時間は、炉の長さ、ガラス組成、ゲル粉末
の粒径、加熱温度等により一定ではないが、通常
１〜10秒程度とすればよい。 上記した方法によつて、比重0.8以上であつて、
良好な外観を有する中空ガラス球が得られる。中
空ガラス球の比重は、ガラス組成、加水分解条
件、発泡温度、ゲル粉末中に含まれる含水量等を
調整することによつて容易に変えることができ
る。このため中空ガラス球の使用目的に応じて適
宜比重を設定することができる。例えば、比重
0.8〜1.2程度に調整した中空ガラス球は、細胞培
養のためのマイクロキヤリヤとして用いる場合
に、培地である食塩水中への分散性が良好であ
り、極めて有用である。 発明の効果 本発明によれば、比重0.8以上であつて良好な
外観を有する中空ガラス球が簡単な方法によつて
得られる。 実施例 以下に実施例を示して本願を更に詳細に説明す
る。 実施例 １ Si（OC2H5）4 2595ｇ、NaOCH3（28重量％）
466ｇ、Ca（OC2H5）2（７重量％）3271ｇ Al
（OC4H9）3 121ｇ及びＢ（OCH3）3 150ｇ（酸化物
比として、SiO2 75重量％、Na2O 7.5重量％、
CaO 10重量％、Al2O3 2.5重量％、B2O3 ５重量
％）を混合して、24時間攪拌した後0.15mol／
HCl １を加えて15時間攪拌し、次いで蒸留
水２を加えて24時間攪拌することによつて、原
料を加水分解及びゲル化させた。続いて60℃及び
150℃で合計40時間２段階乾燥を行なつて乾燥ゲ
ルを得た。 次いで、この乾燥ゲルをボールミル中で２時間
粉砕した後、振動篩によつて分級して、63〜
177μｍのものを得た。 次いで、この粉末を1280℃のタテ型の電気炉中
を通過させて、電気炉下部に設けた受け器に落下
させた。受け器には排気ポンプを接続し、排気ポ
ンプの流量を1.0／minとすることによつて、
粉末の炉内通過時間を３〜７秒間とした。 得られた中空ガラス球の粒径及び比重を第１表
に示す。 実施例 ２ Si（OC2H5）4 2422ｇ、NaOCH3（28重量％）
1243ｇ、Al（OC4H9）3 121ｇ及びCa（OC2H5）2（７
重量％）2454ｇ、（酸化物比として、SiO2 70重
量％、Na2O 20重量％、CaO 7.5重量％、Al2O3
2.5重量％）を用いる以外は実施例１と同様にし
て粉末ゲルを作製し、これを分級して44〜125μ
ｍのものを得た。この粉末ゲルを用いて、炉内通
過時間を３〜５秒とする以外は、実施例１と同様
にして中空ガラス球を得た。 得られた中空ガラス球の粒径及び比重を第１表
に示す。 実施例 ３ 原料としてSi（OC2H5）4 2422ｇ、NaOCH3（28
重量％）621ｇ、Al（OC4H9）3 121ｇ及び、Ca
（OC2H5）2（７重量％）3271ｇ Ｂ（OCH3）3 224
ｇ（酸化物比として、SiO2 70重量％、Na2O 10
重量％、CaO 10重量％、Al2O3 2.5重量％、
B2O3 7.5重量％）を用い、粉末ゲルの粒径を44
〜125μｍ、炉内通過時間を３〜５秒とする以外
は、実施例１と同様にして中空ガラス球を得た。 得られた中空ガラス球の粒径及び比重を第１表
に示す。 実施例 ４ 原料として、Si（OC2H5）4 2595ｇ、NaOCH3
（28重量％）466ｇ、Ca（OC2H5）2（７重量％）
3271ｇ Al（OC4H9）3 121ｇ及び、Ｂ（OCH3）3
75ｇ（酸化物比として、SiO2 75重量％、Na2O
10重量％、CaO 10重量％、Al2O3 2.5重量％、
B2O3 2.5重量％）を用い、粉末ゲルの粒径を88
〜177μｍ、炉内通過時間を３〜５秒とする以外
は、実施例１と同様にして中空ガラス球を得た。 得られた中空ガラス球の粒径及び比重を第１表
に示す。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ SiO260〜85重量％、アルカリ金属酸化物３
〜25重量％、アルカリ土類金属酸化物15重量％以
下を含有し、比重0.8以上であることを特徴とす
る中空ガラス球。 ２ Siアルコキシド、アルカリ金属アルコキシ
ド、及びアルカリ土類金属アルコキシドを金属酸
化物換算で、SiO260〜85重量％。アルカリ金属
酸化物３〜25重量％、アルカリ土類金属酸化物15
重量％以下となる様に混合し、加水分解してゲル
化させた後、乾燥、粉末化し、続いて1000〜1600
℃で加熱することを特徴とする比重0.8以上の中
空ガラスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3859787A JPS63206331A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 中空ガラス球及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3859787A JPS63206331A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 中空ガラス球及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206331A JPS63206331A (ja) | 1988-08-25 |
| JPH0463824B2 true JPH0463824B2 (ja) | 1992-10-13 |
Family
ID=12529687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3859787A Granted JPS63206331A (ja) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | 中空ガラス球及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206331A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9890072B2 (en) | 2015-04-01 | 2018-02-13 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass precursor gel |
| CN109734323A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高承压低密度空心玻璃微珠及制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6272535A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 中空ガラス球の製造方法 |
-
1987
- 1987-02-20 JP JP3859787A patent/JPS63206331A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63206331A (ja) | 1988-08-25 |
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