JPH07138045A - 中空ガラス球の製造方法 - Google Patents

中空ガラス球の製造方法

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JPH07138045A
JPH07138045A JP30467693A JP30467693A JPH07138045A JP H07138045 A JPH07138045 A JP H07138045A JP 30467693 A JP30467693 A JP 30467693A JP 30467693 A JP30467693 A JP 30467693A JP H07138045 A JPH07138045 A JP H07138045A
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JP
Japan
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glass
powder
inorganic compound
hollow glass
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP30467693A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Kawachi
伸治 川地
Katsumi Inada
勝美 稲田
Yoshifumi Sato
能史 佐藤
Yasuhiro Nishimura
康宏 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/002Hollow glass particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルカリ成分を含まないガラスを用いた場合
でも、見掛け比重の小さい中空ガラス球を製造すること
が可能な中空ガラス球の製造方法を提供する。 【構成】 まずガラス粉末11と、加熱すると分解して
ガスを発生する性質を有する無機化合物粉末12との混
合物を用意する。次いで該混合物を、無機化合物が完全
に分解してしまわない程度の温度で熱処理することによ
って、ガラス粉末11と無機化合物粉末12の焼結体1
0を作製する。続いて該焼結体10を粉砕し、所望の粒
度分布となるように分級する。その後、得られた粉砕物
20を、前記熱処理温度より高い温度の気流中に供給す
ることによって、中空ガラス球30を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は中空ガラス球の製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】中空ガラス球は、見掛け比重が小さく、
しかも耐圧強度が高いという特徴を有しており、従来よ
り各種合成樹脂の充填材等として使用されている。
【0003】また見掛け比重が小さいために、ガラス固
有の誘電率を大きく低下させることが可能であり、近
年、これらの特徴を生かしてプリント配線基板の低誘電
率化材として使用することが提案され、開発が進められ
ている。この用途に用いられる中空ガラス球には、見掛
け比重が小さいことの他に、樹脂との接着性や基板の電
気絶縁抵抗性が悪化しないようにアルカリイオンの溶出
量が極めて少ないことが要求されており、そのためにア
ルカリ成分を殆ど含まない中空ガラス球が求められてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのような中
空ガラス球を製造する方法として、予めSO3 等の発泡
成分を溶存させたガラスを用意し、これを所望の粒径に
なるように粉砕、分級した後、ガスバーナー等の高温気
流中に供給することによって、ガラスを再溶融させると
ともにSO2 等のガスをガラス内部から発生させて中空
ガラス球を得る方法が一般に用いられている。
【0005】しかしながらこのような従来の方法では、
中空ガラス球の見掛け比重は溶存する発泡剤の量によっ
てほぼ決まるため、発泡成分の溶存し難いガラス組成、
特にアルカリ成分を殆ど含まないガラスを用いると、見
掛け比重の小さい中空ガラス球を製造することが困難で
あるという問題を有している。
【0006】本発明の目的は、アルカリ成分を全く含ま
ないガラスを用いた場合でも、見掛け比重の小さい中空
ガラス球を製造することが可能な中空ガラス球の製造方
法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の中空ガラス球の
製造方法は、ガラス粉末と加熱すると分解してガスを発
生する性質を有する無機化合物粉末との混合物を用意す
る工程と、該混合物を無機化合物が完全に分解してしま
わない程度の温度で熱処理してガラス粉末と無機化合物
粉末の焼結体を作製する工程と、該焼結体を粉砕する工
程と、得られた粉砕物を前記熱処理温度より高い温度の
気流中に供給する工程とを含むことを特徴とする。
【0008】以下、本発明の方法を詳細に説明する。
【0009】まず、ガラス粉末と、加熱すると分解して
ガスを発生する性質を有する無機化合物粉末との混合物
を用意する。両者の混合割合は、重量比でガラス粉末:
無機化合物粉末が1:0.005〜1:0.07である
ことが好ましい。無機化合物粉末がこの範囲より多くな
ると中空ガラス球の見掛け比重が大きくなり過ぎ、少な
くなると発生するガスの量が多くなり過ぎて、中空化の
段階で破裂が生じ、中空ガラス球が得られなくなる。
【0010】ガラス粉末としては、アルミノケイ酸塩ガ
ラス、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス
等アルカリ成分の有無に拘らずどのような組成系のガラ
スでも使用可能である。また非晶質ガラスに限らず、結
晶性のガラスであっても使用可能である。なおガラス粉
末は、粒径が100μm以下のものを使用することが好
ましい。
【0011】無機化合物粉末としては、加熱すると分解
してガスを発泡する性質を有するものであればどのよう
なものでも使用することができ、例えばCaSO4 ・2
2O、BaSO4 、SrSO4 、MgSO4 等の硫酸
塩や、SrCO3 、BaCO3 、CaCO3 等の炭酸塩
等を使用することが可能である。なお無機化合物粉末
は、粒径が5μm以下のものを使用することが望まし
い。
【0012】次に、上記混合物を、無機化合物粉末が完
全に分解してしまわない程度の温度で熱処理することに
よって、図1(a)に示すような、ガラス粉末11と無
機化合物粉末12とが焼結してなる焼結体10を作製す
る。この焼結のための熱処理は、800〜1100℃の
温度で0.5〜3時間程度行うことが望ましい。
【0013】続いて得られた焼結体を粉砕する。このよ
うにして、図1(b)に示すような、ガラス部分21と
無機化合物部分22とからなる粉砕物20を得る。
【0014】その後、粉砕物20を、前記熱処理温度よ
り高い温度、即ち無機化合物が完全に分解するのに十分
な温度の気流中に供給することにより、図1(c)に示
すような中空ガラス球30を得る。この中空化のための
熱処理は1200〜1600℃程度の気流中で、1〜1
000ミリ秒間行うことが好ましい。また粉砕物は、1
〜100μmの粒径を有するように、予め分級しておく
ことが望ましい。
【0015】
【作用】本発明の方法において、ガラス粉末と無機化合
物粉末の混合物を熱処理すると、両者の焼結体が得られ
るが、この熱処理によって無機化合物粉末の一部が分解
してガスが発生し、このガスがガラス中に拡散し、溶存
される。次にこのような焼結体を粉砕し、その粉砕物を
より高温で熱処理すると、ガラス部分が再溶融して球状
化するとともにガラス中の溶存ガスを放出する。また無
機化合物部分が分解してガスを発生し、これらのガスが
再溶融したガラスを内部から膨張させる。このようにし
て中空ガラス球が得られる。
【0016】このためSO3 等の発泡成分を予めガラス
中に溶存させておく必要がなく、従って発泡成分が溶存
し難い組成系のガラスを用いた場合でも、容易にガラス
を中空化することができる。
【0017】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明の中空ガラス
球の製造方法を説明する。
【0018】[実施例1]まず重量百分率でSiO2
5%、Al23 14%、B23 8%、MgO1%、
CaO 21%、BaO 1%の組成を有する所謂Eガ
ラス(比重2.62g/cc)の粉末(粒径30μm以
下)を250g用意した。次に無機化合物粉末としてC
aSO4 ・2H2 O粉末(粒径5μm以下)5.4gを
用意し、これを100gの水に分散させた。その後、上
記ガラス粉末を添加し、十分に攪拌してスラリー状にし
た。
【0019】次いでこのスラリーを、120℃の温度で
1時間乾燥させた後、箱型電気炉にて900℃で2時間
熱処理して、焼結体を作製した。
【0020】続いてこの焼結体を粗粉砕し、さらにボー
ルミルを用いて微粉砕した。次いでこれを空気分級機に
て分級し、粒径2〜50μmの微粉砕物を得た。
【0021】その後、微粉砕物を最高温度が1500℃
のガスバーナー気流中に供給し、約100ミリ秒間熱処
理した後、サイクロンにより捕集した。
【0022】このようにして得られた捕集品は、粒径が
3〜60μmであり、見掛け比重をウルトラピクノメー
ターによって測定したところ、1.10g/ccであっ
た。また光学顕微鏡で観察し、さらに捕集品を押し割っ
て走査型電子顕微鏡で観察したところ、中空ガラス球で
あることが判明した。
【0023】[実施例2]焼結のための熱処理条件を1
100℃、1時間に変更し、他は実施例と同様にして行
ったところ、粒径が3〜60μm、見掛け比重が1.1
5g/ccの中空ガラス球が得られた。
【0024】[実施例3]無機化合物粉末として、Ca
SO4 ・2H2 O(使用量2.76g)及びBaSO4
(使用量3.77g)を使用し、またガスバーナー気流
の最高温度を1550℃に変更し、他は実施例1と同様
にして行ったところ、粒径が3〜60μm、見掛け比重
が0.80g/ccの中空ガラス球が得られた。
【0025】[実施例4]無機化合物としてSrCO3
(使用量8.68g)を用い、またガスバーナー気流の
最高温度を1600℃に変更し、他は実施例1と同様に
して行ったところ、粒径が3〜60μm、見掛け比重が
1.40g/ccの中空ガラス球が得られた。
【0026】[実施例5]無機化合物としてBaCO3
(使用量11.74g)を用い、またガスバーナー気流
の最高温度を1600℃に変更し、他は実施例1と同様
にして行ったところ、粒径が3〜60μm、見掛け比重
が1.50g/ccの中空ガラス球が得られた。
【0027】[実施例6]ガラス粉末として、重量百分
率でSiO2 56%、Al23 12%、B23
%、CaO 5%、SrO 2%、BaO 13%、Z
nO 4%の組成を有するガラス(比重2.77g/c
c)を用い、他は実施例1と同様にして行ったところ、
粒径が3〜60μm、見掛け比重が1.10g/ccの
中空ガラス球が得られた。
【0028】[実施例7]ガラス粉末として、重量百分
率でSiO2 71%、Al23 2%、MgO4%、C
aO 5%、Na2 O 16%、K2 O 1%、B2
3 1%の組成を有するガラスを用い、他は実施例と同様
にして行ったところ、粒径が3〜60μm、見掛け比重
が1.10g/ccの中空ガラス球が得られた。
【0029】
【発明の効果】本発明の方法によれば、どのような組成
系のガラスであっても、無機化合物粉末の使用量や、焼
結時及び中空化の際の熱処理条件を調節することによっ
て、所望の見掛け比重を有する中空ガラス球を作製する
ことができる。それゆえ特にプリント配線基坂の低誘電
率化材として使用できるような、アルカリ溶出量が極め
て少なく、しかも見掛け比重の小さい中空ガラス球を製
造する方法として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の中空ガラス球の製造方法を示す説明図
である。
【符号の説明】
10 焼結体 11 ガラス粉末 12 無機化合物粉末 20 粉砕物 30 中空ガラス球
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 康宏 滋賀県大津市晴嵐2丁目7番1号 日本電 気硝子株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス粉末と加熱すると分解してガスを
    発生する性質を有する無機化合物粉末との混合物を用意
    する工程と、該混合物を無機化合物が完全に分解してし
    まわない程度の温度で熱処理してガラス粉末と無機化合
    物粉末の焼結体を作製する工程と、該焼結体を粉砕する
    工程と、得られた粉砕物を前記熱処理温度より高い温度
    の気流中に供給する工程とを含むことを特徴とする中空
    ガラス球の製造方法。
  2. 【請求項2】 無機化合物粉末として、硫酸塩又は炭酸
    塩の粉末を使用することを特徴とする請求項1の中空ガ
    ラス球の製造方法。
JP30467693A 1993-11-09 1993-11-09 中空ガラス球の製造方法 Pending JPH07138045A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008140059A1 (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Nippon Sheet Glass Company, Limited ガラスフィラーとそれを用いた光硬化型塗料組成物および光硬化型樹脂組成物、並びに光硬化型接着剤
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