JPH09512781A - 溶融された粒子を含む組成物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この開示は、約６０〜１００ｗｔ％の、ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石から選ばれた少なくとも１つのシリケート含有物質を含む不規則な形状の原料粒子を分散することにより、バルクの、固体の、概して楕円形の粒子を含む粒状材料を製造する方法を記載している。この原料粒子を分散状態に維持している間に、それらを充分に加熱して、粒子の少なくとも表面の内で少なくとも部分的な溶融を起こす。これはバルクの（ｂｕｌｋ）粒状製品を作りだしその内約１５〜１００容量％は概して楕円形の粒子である。また、少なくともその一部が実質的にガラス状で概して楕円形である固体粒子を含む組成物が記載されている。これらの粒子の少なくとも一部は、それぞれケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石から選ばれる少なくとも１つのシリケートから実質的になる原料粒子から形成されたものである。このバルクの粒状組成物は、約１５〜１００容量％の実質的にガラス状の、概して楕円形の粒子であって、そのような原料粒子の少なくとも部分的な溶融の生成物であるものを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 溶融された粒子を含む組成物及びその製造方法 技術的分野 本発明は、実質的にガラス状の少なくとも部分的に溶融された粒子を含む組成 物に関する。より詳しくは、本発明は、指定された物質、即ち、ケイ灰石、アル カリ長石、斜長石及びカスミ石から選ばれたシリケート含有鉱物物質であって、 これら指定された物質の相互の組み合わせ及び／又は他の物質との組み合わせを 含む物質の１又はそれ以上を含む鉱物粒子から、少なくとも部分的な溶融により 形成される概して楕円形の粒子に関する。 背景技術 小さな粒子を制御された条件下で溶融又は軟化してそれらを概して楕円形に変 えることは公知である。「原子化」、「火造り」及び「直接溶融」法が使用され てきた。 原子化法は、最初に無水の原料粒子を一緒にして溶融し、それらを溶融した、 即ち、バルクの（ｂｕｌｋ）液体の、ガラスに変える。それらのバルクの液体は 、一般には、単一の製品粒子を作るのに必要な原料の百倍又は千倍よりはるかに 多くの量を含む。この溶融したガラスの細い流れを破壊的空気ジェット中に落と し、この流れを微細な溶融した小滴に細分することにより、「原子化」する。こ れら小滴を、それらが冷却され、固化されるまで、相互に及び他の対象物から隔 離する。次いで、これらを、実質的にバラバラになった、概して楕円形のガラス 粒子として回収することができる。 Ｋａｔｚ ａｎｄ Ｍｉｌｅｗｓｋｉは、“Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｆｉｌｌｅｒｓ ａｎｄ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｐｌ ａｓｔｉｃｓ” Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈｏｌｄ Ｃｏｍｐａｎ ｙ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， Ｎ．Ｙ．，１９７８の３０３ページに、ガラスの原 子化を述べ、当初結晶性材料を含むガラスバッチは、砂、ソーダ灰、ドロマイト 、長石及び他の成分を含んでいてもよいことを説明している。溶融し充分に混合 して、これら成分がもはや結晶でなくなったとき、得られたバルクの液体材料は 、次に原子化される。ガラス状で、無定形で、概して楕円形の粒子が形成される 。 火造りにおいては、不規則な形状のバラバラの固体粒子材料を熱いガス状媒体 中に浮遊させ、分散させている間にこの材料の軟化又は溶融温度に加熱する。粒 子が軟化し又は溶融すると、表面張力がそれらを楕円形にする。それらが「凍結 し」固体になる温度より低く冷却されるまで浮遊状態に保つと、これら粒子は、 次に、概してバラバラのガラス状楕円体として回収することができる。 火造り用の粒状原料は、当初ガス状媒体中に導入されるときは、無定形の粉砕 されたガラスの固体であってもよい。従って、Ｋａｔｚ ａｎｄ Ｍｉｌｅｗｓ ｋｉの３０２ページには、ガラス、例えば板ガラス、種々のガラスカレット及び 瓶ガラスの粉砕され篩分けされたものの粒子（全て無定形の材料である）を熱い ガス状媒体中に浮遊させ分散させ、軟化又は溶融させてそれらを楕円形にすると よいことが示されている。 直接溶融は、火造りにいくらかの類似点を持っている。個々の固体粒子及び／ 又はときどき「クラスター」又は「凝集体」と呼ばれるそのような粒子の接着し た群を含む不規則な形状を有する原料粒子を、熱いガス状媒体中で浮遊させ、分 散させている間に加熱し、軟化又は溶融し、それらを、溶融した概して楕円形の ものにし、次 いで、冷却し、凍結し、回収する。直接溶融の名前は、予めバルクの液体の形に なることなく、その原料が直接楕円形成ステップにおいてガラス又は無定形の形 に直接変わることを経由することに部分的に由来する。 幾つかの相互に接着した原料粒子の一群は、それらが楕円形成ステップに先立 って接着されようがその間に接着されようが、溶融して、比例した大きさの直径 の概して楕円形の単一の粒子を形成することができると考えられる。従って、こ れらの溶融製品が直接法により製造されるときは、それらがそのような一群の原 料粒子から作られようが及び／又は溶融中にバラバラのままである粒子から作ら れようが、得られる概して楕円形の粒子は、高温蒸発を通して比較的少量の成分 の損失があることがあることを除いて、楕円体がそれから形成される粒子及び／ 又は粒子群の種々の平均化学組成を一般に示す。直接溶融製品は、バルクの液体 ガラスから製造される粒子に期待される均一に類似した粒子間組成を、必ずしも 持たない。 ガラスの原子化及び火造りは、間接法ということができよう。それらの供給原 料は、楕円形成ステップに入る前に溶融され、バルクの液体の形に均一化された ガラス製造原料から配合される。結局、間接法においては、ガラス形成性原料の 個々の化学的個性は、合体され、そのようにして形成された個々の楕円体中に均 一に存在する平均の組成になる。 直接溶融の例は、特開平２−５９４１６及び特開平２−１９９０１３（それぞ れ１９９０年２月２８日、及び１９９０年８月７日に発行）に見いだされる。そ こでは、森下等、及び島田等はそれぞれμm 単位で測定されるサイズの高純度シ リカ粒子を溶融することを示唆している。得られた製品は、例えばプラスチック における充填材として有用である。 Ｋｌｉｎｇａｍａｎ 及び Ｅｈｒｅｎｒｅｉｃｈも、米国特許Ｎo.４２６８ ３２０及び４２９４７５０中で、石炭燃焼ボイラーの煙道ガス中に見られる飛散 灰からピロプラストイド、溶融した、実質的に中空でないアルミノシリケートガ ラス楕円粒子を如何にして回収するかを教えている。これらの溶融した粒子も、 プラスチック中の充填材として、また他の目的で使用される。 飛散灰から回収した楕円粒子は、一般に経済的であるが、殆ど不可能でないと しても、除くのが高価につく着色剤を含むという不利益を持っている。そのよう な着色剤はこれらの楕円体をある種の末端用途について望ましくないものとして いる。 原子化法は望ましくない着色剤が比較的ない製品を作りだすことができる。し かしながら、これらは、望ましい比較的小さな粒度、例えば平均サイズ２５μm より小さな粒子のものを多量に作るのが容易ではない。 圧潰した又はすりつぶした市販のガラスの火造りは、低い着色水準を有する非 常に小さな粒子を作るのに使用することができる。しかしながら、これらの無定 形材料を微粉砕して小さなサイズするときの高いコストは、この方法により、小 さな、非着色の粒子を作るのを高コストにする。 結晶シリカを無定形楕円体に変えるためのこれまでに開示された直接溶融法は 、非常に小さなサイズの白い又は透明な粒子を製造することができるように見え るが、これらの高融点材料を溶融するのに必要なエネルギーの故に非常に高価に なる傾向がある。これらの方法は、アルミノシリケート、金属シリケート及び他 の無機粉末を含む広い種類の鉱物材料に適用されることが示唆されてきた。しか しながら、これらの示唆は実用的であるかどうか、これらの種類の内の入手可能 な原料のどんな無水の種類及び形態を用いるべきか、 この示唆をどのようにして実行して上記困難を克服するかは、未だ明確にされて いない。 従って、楕円形の溶融した粒状製品における、またそれらを製造するための方 法における改善に対する要請が残っていると考えられる。本発明は、この要請を 満たすことを目的とする。 要約した形の本発明の開示 この要請を満たすことは、ここに開示した方法を開発することにより部分的に 達成された。それは、固体の、概して楕円形の粒子を含む粒状材料を、バルク（ ｂｕｌｋ）の形で製造する。この方法は、ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及び カスミ石から選ばれた少なくとも１つのシリケート含有物質の約６０〜１００ｗ ｔ％を含む不規則な形状の原料粒子を分散された状態に置くことを含む。この原 料粒子を分散された状態に維持する間に、不規則な形状の粒子の少なくとも表面 内に少なくとも部分的な溶融をもたらすに充分、原料粒子を加熱する。これは、 バルクな（ｂｕｌｋ）粒状製品の約１５〜１００容量％が概して楕円形粒子であ る、バルクな粒状製品を作りだす。 本発明の組成物は固体粒子を含む。これらの組成物において、少なくとも一部 の粒子は、実質的にガラス状の概して楕円形の粒子である。少なくとも一部の粒 子は、それぞれ、ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石から選ばれる物 質の組成と実質的に対応する組成を有する化学組成を有する。この組成物は、こ の組成物中に存在する固体粒子の全体積を基準にして、約１５〜１００容量％の 前記化学組成を有する前記概して楕円形の粒子を含む。 利点 本発明は、その種々の具体例が使用されるものに依存して、このパラグラフ及 びその後のパラグラフに述べられた１又はそれ以上の利点を提供すると期待され る。それ故、本発明は、以下に述べる利点の全てより少ないものを有する具体例 を含むことが理解されるべきである。 本発明の利点は、前記指定された鉱物が、部分的にそれらの結晶構造の故に、 容易にすりつぶして、平均サイズ３μm という小ささにでき、適当な鉱床から採 掘されたとき、マグネタイトのように、自然状態でそれらが結合していることが 見いだされるある種の微量鉱物を必要な又は望まれる程度にまで容易に取り除く ことができることである。 本発明の他の利点は、これらの鉱物が、特別な拘束炉壁又はフレームクエンチ ングプロセス（ｆｌａｍｅ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）なしに 、「裸」火中で効果的に溶融して、平均粒度わずかに数μm の概して楕円形の粒 子を提供できることである。本発明の好ましい原料物質の内には、以下に述べる ように、それらの結晶融解温度の少し上の温度で比較的低い粘度を持ち、これに よって、表面張力がそれらの粒子を、融解し又は軟化させたとき、容易に概して 楕円形状にすることができるものがある。シリカに較べて、前記指定された鉱物 は、それらの楕円形成温度及び「融解」温度の間の非常に小さな温度差を持つこ とができる。実際、好ましい鉱物は、望ましくない凝集なしに、天然ガス及び空 気の裸火中で高収率で概して楕円形に変わることができる。 上記の鉱物は、上記のような態様で、原料物質がガラス粉末であり、これら結 晶性原料物質とは異なる、所謂「間接」法において使用されるものと類似の炎温 度で、うまく「フラッシュ（ｆｌａｓｈ）溶融」され得ることは驚くべきことで ある。例えば、ケイ灰石は 融点が１５４０℃と報告されているが、これは殆どの市販のガラスが火造りされ て楕円形になる作業温度より少なくとも約４００℃高い。 また、非拘束の炎又は裸火が、比較的低い、エネルギー節約的な温度、例えば １０００〜約１９００℃で、指定された鉱物の原料粒子の実質的割合を概して楕 円形状にうまく変えるに充分な熱容量を有するか否か明らかでなかったが、上記 温度は本発明方法において使用してうまく行くことが見いだされた。炎中の微細 な鉱物粒子の分散体は、その炎中に充分な熱容量が欠ける故に、その炎を消す傾 向があると教えられてきたが、本発明方法は不当な困難なしに、作動することが できる。 本発明者等はどんな理論にも拘束されたくないが、指定された鉱物が、それら の名目的な化学式からそれさせる物質、例えば固溶体、別の相又は少量のイオン 性物質（以下に一層詳細に論ずる）の実質的な量を含むとき、又は含むにつれて 、前記指定された鉱物は特に効果的に溶融するようである。そのような逸れの原 因となっている指定された鉱物の成分は、それらの名目的な組成から異なる他の 結晶性物質において生じるように、原料粒子の融点及び作業温度を低下させるで あろう。 指定された鉱物原料の比重よりも約５〜約１５％低い比重の概して楕円形の生 成物が再生されたのは驚くべきことであった。これは、得られた粉末の製造にお いて、また応用において、約５〜約１５％の利益を提供する。 本発明の更なる利点は、指定された鉱物が溶融操作のための原料物質として使 用したすりつぶした鉱物と本質的に同じ粒度の生成物に変わることができるとい う事実である。更に詳しくは、それらは生成物の凝集をあまり促進しない条件下 に、概して楕円形の粒子に 容易に変わることができる。 本発明の製品の他の利点は、種々のカレット、廃物の窓ガラス及び瓶ガラス等 をすりつぶし、溶融することにより製造されたガラス球よりも高温抵抗性を持つ ことができることである。 本発明によれば、広い種々の用途用に製品を製造することができる。例えば、 そのような製品はフィルムのブロッキング防止剤として、ペイントの艷消し剤と して、そして熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂、例えばシリコーン及びフッ素ポリ マーにおける、エンジニアリングプラスチックにおける、ローション及びクリー ムにおける、並びに複合材、紙及び他の材料で全ての物理的形状のもの、例えば 成形品並びに特にウェブ及び積層品を含む単層の又は多層の製品における広範な 種々の用途に有用な特殊粉末として、有用な形態に作ることができる。それらは 、凝集防止剤としての、及び異常な「滑り」又は減摩性を持った粉末としての粉 末形態において有用である。 これら製品の利点は、原料物質及び得られた製品の化学組成から、並びにこれ ら製品中に存在する概して楕円形の粒子から、部分的に流出する。これらの利点 は、現在経済的に入手可能にされ、非常に小さな粒径を有する製品において特に 明らかである。 好ましい鉱石から製造されたとき、これら製品は、高レベルの白さ及び透明性 、同等のサイズ、白さ及び透明性を有する他の概して楕円形のガラス充填材に較 べたときの比較的低コスト、によって特徴付けられる。更に、これら製品は使用 された原料物質と本質的に同じ白さを有することができる。本発明は、小さな直 径で、実質的に中空でなく、高度の白さ及び透明性を有する、概して楕円形の粒 子を直接に製造するために知られた最もコスト効率のよい手段であると考えられ る。 充分な量の、例えばこの組成物の固体成分の全体積を基準として、約３０容量 ％以上で、１００容量％以下の概して楕円形の粒子によって特徴付けられる形態 において製造されたとき、これら製品は、比較的高い濃度においても、液体又は 溶融プラスチック中の比較的低い粘度の混合物を形成するのに使用され得る。概 して楕円形の粒子の多い製品は、高水準の硬さと共に低研磨性を有することがで きる。高度に楕円形の製品は、また比較的低い表面積によって特徴付けられ、従 ってそれらが種々の末端用途において共に配合され得る他の材料との表面の相互 作用に関与することが比較的小さい。 大きな表面粗さを有する粒子をいくらか含む製品は、例えばある程度の研磨性 が望まれるときは、組成物中に有利に用いられる。本発明に従って行われた溶融 操作は、容易に制御して予定された割合の実質的にガラス状の粒子及び粗く、不 規則な結晶性粒子を粒状製品中に作りだすことができ、従って、この製品は末端 用途における予定された度合いの研磨性を与えることができる。楕円形粒子への 部分的変化のみが必要な場合には、燃料の単位消費量あたり一層高い製造割合が 達成できるので、そのような製品は特にエネルギーを節約する。 図面の簡単な説明 以下に本発明の具体例を、添付の図面に示すが、本発明はこれらに限定される ものではない。 図１は、図３に示すような原料物質を、その具体例が図４に見られるようなも のである本発明の製品へ変えるための装置の全体図である。 図２は、図１の装置の部分拡大図であり、可燃性ガス流中への原料粒子の分散 を助けるための混合装置を示している。 図３は、本発明の製品を作るための粗く、不規則な、結晶性原料物質の分散さ れた粒子の顕微鏡写真であり、この画像は走査電子顕微鏡で１０００倍に拡大し て作ったものである。 図４は、図３と同じ条件下に撮った顕微鏡写真であり、図３の原料物質の少な くとも部分的に溶融して得られる本発明による製品を示し、この製品は概して楕 円形の溶融した粒子と、粗く、不規則な粒子の両方を含む。 本発明を実施するための形態 本発明の製品及び方法に使用される原料物質は、結晶であり、天然に産出する 資源から入手される鉱物である。ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石 として知られ、個々に、又は集合的にここで「指定された鉱物」と呼ばれている 、これら原料物質は、非常に変化に富んだ鉱物学的及び化学的組成の岩石の構成 成分として天然に現れる。 ケイ灰石は、変性され、純粋でない石灰石の一般的な鉱物である。長石は、一 般に地殻の全体に存在する。カスミ石はアルカリ性岩石に最も特徴的な鉱物であ る。その中に望みの鉱物物質が見いだされる堆積物の殆どでないとしても、多数 は、広範な種々の他の鉱物物質を非常に多量に含んでいるので、これら堆積物の 内容物を本発明に使用するのを不適当にしている。その中に望みの鉱物が充分に 純粋な濃度で入手可能であり、それ故、本発明を実施するにあたって、ぶち壊し にする程に高価な精製がなくても有用な、比較的少数の堆積物がある。 本発明に使用できる、好ましく、適当な堆積物及び鉱石の例は、次のものを含 む：ケイ灰石については、Ｌｅｗｉｓ ａｎｄ Ｗｉｌｌｓｂｏｒｏ， Ｅｓｓ ｅｘ Ｃｏｕｎｔｙ， Ｎｅｗ Ｙｏｒ ｋ， Ｕ．Ｓ．Ａ．（その微量鉱物の除去が容易である故に、シリカがない故に 、そしてその輝度の故に好ましい）、及びＨａｒｒｉｓｖｉｌｌｅ， Ｌｅｗｉ ｓ Ｃｏｕｎｔｙ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， Ｕ．Ｓ．Ａ．；アルカリ長石につい ては、Ｓｐｒｕｃｅ Ｐｉｎｅ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｏｆ Ａｖｅｒｙ， Ｍｉ ｔｃｈｅｌｌ ａｎｄ Ｙａｎｃｅｙ Ｃｏｕｎｔｉｅｓ， Ｎｏｒｔｈ Ｃａ ｒｏｌｌｉｎａ， Ｕ．Ｓ．Ａ．（その鉄含量が低くなるまで選鉱することがで きる故に、そしてその豊富な堆積物の故に好ましい）、及びＫｉｎｇｓ Ｍｏｕ ｎｔａｉｎ， Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ Ｃｏｕｎｔｙ， Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌ ｉｎａ， Ｕ．Ｓ．Ａ．斜長石については、Ｓｐｒｕｃｅ Ｐｉｎｅ Ｄｉｓｔ ｒｉｃｔ ｏｆ Ａｖｅｒｙ， Ｍｉｔｃｈｅｌｌ ａｎｄ Ｙａｎｃｅｙ Ｃ ｏｕｎｔｉｅｓ， Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ， Ｕ．Ｓ．Ａ．，Ｍｉｄｄ ｌｅｔｏｗｎ， Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ， Ｕ．Ｓ．Ａ． ａｎｄ Ｍｏｎｔ ｐｅｌｉｅｒ， Ｖｉｒｇｉｎｉａ， Ｕ．Ｓ．Ａ．；そしてカスミ石について は、Ｎｅｐｈｅｌｉｎｅ， Ｎｅｐｈｔｏｎ ａｎｄ Ｂｌｕｅ Ｍｏｕｎｔａ ｉｎ， Ｏｎｔａｒｉｏ， Ｃａｎａｄａ（シリカがない故に、及びマグネタイ トの除去が容易である故に好ましい）及びＳｔｅｒｎｏｅｙ，Ｎｏｒｗａｙ。本 発明においては、特に合成ケイ灰石を含む合成鉱物の使用も予想されている。こ こに開示したことを助けとして、当業者は、指定された鉱物の他の適当な源を選 ぶことができる。 ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石の公知の全ての種類のものを本 発明に使用できる。これはその中にそれぞれが入手可能である結晶構造の幾つか の入手可能な形態の全てを含む。これらの主に結晶性の鉱物中に、結晶の無秩序 な及び／又は無定形の物質が、ある程度存在してもよいことにも注意すべきであ る。 ケイ灰石は、ＣａＳｉＯ₃の少なくとも３つの構造形態を含むことが知られて いる。これらの３つは、ケイ灰石、ギケイ灰石及びパラケイ灰石として知られ、 全て本発明において有用である。ここで用いるケイ灰石なる用語は、単数で表現 されていようが複数で表現されていようが、これら３つの形態のいずれか１つ及 びこれら３つのいずれかの組み合わせを含む。ケイ灰石と呼ばれる個別的な鉱物 を上に定義した一般的な用語のケイ灰石から区別するために、その物質を「ケイ 灰石自体」と呼ぶ。上記の３つの形態において、前記ケイ灰石は、組成（ＳｉＯ₃ ）_nの、結合したＳｉＯ₄四面体の鎖を含むことに起因する繊維構造を持つ。 アルカリ長石は、それぞれカリウム長石（ＫＡｌＳｉ₃Ｏ₈）単独又はこれとソ ーダ長石（ＮａＡｌＳｉ₃Ｏ₈）を種々の比で組み合わせたものを含む長石の一族 である。入手できる割合については、例えばＤａｎａ’ｓ Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ ， １８ｔｈ Ｅｄ．， Ｈｕｒｌｂｕｔ， Ｃ．Ｓ． ， Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ， Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９７１， Ｆｉｇ．４２１， ｐ．４６０を参照のこと。アルカリ長石は、 種々の、しかし通常は少量のカルシウム長石（ＣａＡｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈）をも含んで いることがある。アルカリ長石の例としては、微斜長石、正長石、はり長石、氷 長石、ソーダ長石、パーサイト及びアノーソクレースがある。ここで用いるアル カリ長石なる用語は、単数であろうが複数であろうが、これら及び／又はアルカ リ長石の一族に属する他の物質のいずれか１つ又はそれらの組み合わせを意味す る。 斜長石は、カルシウム長石（ＣａＡｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈）単独又はこれと何らかの割 合のソーダ長石（ＮａＡｌＳｉ₃Ｏ₈）との組み合わせを含む一連の物質であり、 種々の割合の、但し通常は約２０ｗ ｔ％以下のような少量の、カリウム長石（ＫＡｌＳｉ₃Ｏ₈）を含んでいてもよい 。斜長石の例としては、ソーダ長石、灰曹長石、中性長石、曹灰長石、亜灰長石 及び灰長石があり、これら及び／又は斜長石の一族に属する他の物質のいずれか １つ又はそれらの組み合わせを意味する。 アルカリ長石及び斜長石の一部は、ＮａＡｌＳｉ₃Ｏ₈−ＫＡｌＳｉ₃Ｏ₈−Ｃａ Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈の三元系のメンバーである。従って、アルカリ長石及び斜長石な る用語は、採鉱できる鉱石中に存在できるこれら３つの成分の固溶体の全範囲を 含む。これらの中には殆どがソーダ長石で、等量の又はほぼ等量の少量のカリウ ム長石及び灰長石との固溶体をなしている長石、例えばソーダ長石及び何らかの 形のアノーソクレースがある。Ａｎ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ Ｒｏｃｋ−Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｍｉｎｅｒａｌｓ ， Ｗ．Ａ．Ｄｅｅｒ ｅｔ ａｌ， Ｌｏｎｇｍａｎ Ｇｒｏｕｐ Ｌｉｍｉｔｅｄ， Ｌｏｎｄｏｎ， １ ９７５，ｐ．２８２， Ｆｉｇ．９１を参照のこと。その組成がアルカリ長石と 斜長石（ｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅ ｆｅｌｄｓｐａｒ）（場合によっては単に斜 長石（ｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅ）と呼ばれる）との間の協会に、又はその近くに 、またそのいずれかの側に位置する固溶体を呼ぶためにソーダ長石と言う名前を 使用するためにある程度の作業が必要であった。Ｇｌｏｓｓａｒｙ ｏｆ Ｇｅ ｏｌｏｇｙ ， Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ， Ｆａｌｌｓ Ｃｈｕｒｃｈ， Ｖｉｒｇｉｎｉａ， １９７７，ｐｐ．１６ 及び５４３を参照のこと。 この明細書において、単数形の又は複数形の用語「カスミ石」は、カスミ石の 一族の複数のメンバーのいずれか１つ又はそれらの組み合わせのことを言い、そ のうち少なくとも２つが公知である。こ れらは、カスミ石それ自体（Ｎａ₃（Ｎａ，Ｋ）〔Ａｌ₄Ｓｉ₄Ｏ₁₆〕）及びカル シライト（Ｋ〔ＡｌＳｉＯ₄〕）のそれらの全ての結晶構造及び相互の固溶体を 含む。このカスミ石は、一般にはアルカリ長石との組み合わせで天然に産出し、 このアルカリ長石はカスミ石と共に種々の組成の固溶体を形成することができる 。従って、原則として、本発明は１又はそれ以上のカスミ石だけで実施できない 理由はないが、カスミ石はアルカリ長石及び／又は他の微量鉱物、例えばカスミ 石閃長岩と組み合わせて、しばしば使用されることが予想される。 本発明に用いられるこれらの鉱物の比較的純粋な又は濃縮された形態は、しば しばそれらの各々の化学式と全く同じに対応するものではない。そのような外れ を引き起こすファクターの幾つか、及びそれらの幾つかの説明を、完全ではない が、以下に述べる。 そのような外れを引き起こし得る１つのファクターは、式における原子の比と 、これら原子が鉱物物質を形成するときに実際に相互に結合するするときの比の 間に僅かな差があることである。例えば、殆どでないとしても、多数の天然に存 在するカスミ石は、それらの各々の式によって表されるよりも多くのケイ素と少 ないアルミニウムを含んでいる。過剰のＳｉは、ＳｉＯ₂として計算して、６ｗ ｔ％に達することがある。それでも、このＳｉＯ₂含量は、一般にカスミ石の化 学式中に含まれない。 外れの他の原因は置換である。これは、主に又は当初に存在したある種の原子 の小割合が、天然に生じるプロセス又は合成プロセスを通じて、その式中に含ま れない他の原子の少量によって置換され又は取って代わられるプロセスである。 １つの例を示すと、かなり純粋なケイ灰石（ＣａＳｉＯ₃）は、天然に見いださ れるが、ケイ灰石は、置換により、Ｃａの置換体として相当量のＦｅ及びＭｎ原 子を受け入れているが、ケイ灰石の式はこれを反映していない。更に、天然に見 いだされる長石の大多数にＢａは存在し、約５ｗｔ％以下のバリウムを含む長石 は本発明に使用できよう。しかしながら、比較的少量の、例えば約２ｗｔ％以下 存在するときは、Ｂａは長石の化学式中に一般に含まれない。 指定された鉱物も、比較的少量の１又はそれ以上の他の鉱物をその指定された 鉱物と共に固溶体として含まれた形態において備わっていることがあると言う事 実の故に、その名目的式から外れていることがある。例えば、約２％以下のＳｉ Ｏ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、ＴｉＯ₂及びＣａＯは、指定された鉱物の殆ど に存在しうるが、これらは、これら鉱物についての式中には現れない。 前記指定された鉱物は、「燃焼」と呼ばれる強い加熱によって放出され又は失 われる少量の物質をも通常含んでいる。これらの外れ物質は、「燃焼損失」物質 と呼ばれる。燃焼時損失物質は、しばしばこの鉱物の約２ｗｔ％迄であり、殆ど でないにしても、多くの場合、主に加熱によって追い出される吸着水を含む。し かしながら、二酸化炭素、二酸化硫黄及び有機残渣は、存在することがあり、指 定された鉱物についての式に反映されていない他の燃焼時損失物質の例である。 更に他の種類の外れは、製造業者又は加工業者が鉱物に少量の、例えば５ｗｔ ％以下の化学物質を加えることから生じ得る。例えば、これは製造プロセスに良 い影響を与えるために、又は製品を変性するために行われ得る。その例は、ミリ ング（ｍｉｌｌｉｎｇ）又はグラインディング（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）用添加物及 び／又は指定された物質の貯蔵、運搬、又は加工を助け得る添加剤を添加するこ とを含む。他の例は、鉱物物質をナトリウム化合物で「処理し」ナトリウムイオ ンを加え、そして鉱物の融解温度を下げ溶融を促進す るために追加のナトリウム原子を鉱物中に導入することである。ここで用いるケ イ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石は、それ故、天然に生じる物質の人 工の変形を含ませようとするものである。 上記名目的式からの偏り、上記のＤｅｅｒ， ｅｔ ａｌのような実例を挙げ た文献に記載された他の偏り、及び偏りを与える物質を本発明に使用するのに不 適当にしない、鉱物への他の添加又は変性を含む更に他の適当な偏りは、ここに 指定したケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石鉱物の一族から問題の物 質を除外しないであろう。ここでは、これらの鉱物の識別をそれらの名前で行う のが、それらの化学式に基づいて識別することに較べて、好ましいのは、これら の理由による。従って、ここに述べたようなそれらの名前における些細な調節に 従って、この明細書はこれらの物質の当技術分野で認められた用語法を利用する 。ここに与えられた化学式は、便宜のためだけであって、本発明を限定するもの ではない。 指定されたアルカリ長石、斜長石及びカスミ石鉱物は、例えば重量パーセント 基準で次のものを含み得る：約３８〜約７０％のＳｉＯ₂；約１８〜約３７％の Ａｌ₂Ｏ₃；約２％以下の酸化鉄（一般にはＦｅ₂Ｏ₃又はＦｅＯとして報告されて いる）；約２９％以下のＮａ₂Ｏ及び／又はＫ₂Ｏ；そしてまた少量のパーセンテ ージのＭｇＯ及びＬｉ₂Ｏ、約２％以下の土、約５％以下のＢａＯを含んでいる ことがある。好ましい斜長石は、それらの融点を下げるために約３％又はそれ以 上のアルカリ金属。ケイ灰石鉱物は、例えば重量パーセント基準で次のものを含 み得る：約４７〜約５５％のＳｉＯ₂；約３８〜約４８％のＣａＯ；約１０％以 下の酸化鉄；及び約１％以下のアルカリ金属酸化物。通常、非常に少量のＡｌ₂ Ｏ₃がケイ灰石中に存在する。この明細書において、「以下の」は実質的 でない量、痕跡量、測定できない量及びそこに記載された物質が完全に無いこと を含めようとするものである。 指定された鉱物中に見いだされる微量鉱物の例としては次のものがある：石英 、ガーネット、透輝石、透角閃石、ベスブ石、緑れん石、長石、グラファイト及 び方解石（ケイ灰石の場合）；石英、白雲母、チタン鉄鉱、絹雲母、尖晶石、ジ ルコン、ホルンブレンド、磁鉄鉱、ヘマタイト、ガーネット、黒雲母及び石英（ 斜長石の場合）；ソーダ長石、微斜長石、黒雲母、ホルンブレンド、輝石、磁鉄 鉱、方解石、白雲母、方沸石、方ソーダ石、灰カスミ石、ガーネット、ジルコン 、コランダム、柱石、リン灰石及びチタン石（カスミ石の場合）；磁鉄鉱、チタ ン鉄鉱、方解石、ガーネット、ジルコン及びコランダム（カスミ石閃長岩の場合 ）。カスミ石閃長岩は、一般に石英がなく、通常、少なくとも約２０％のカスミ 石、少なくとも約６０％の長石及び約５％以下の微量鉱物を含む。 前記指定された鉱物及び微量鉱物の正体及び鉱物の分類は、標準的な記載岩石 学分析法、例えばＬａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｅｔｒｏ ｇｒａｐｈｉｃ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ， ｂｙ Ｃ．Ｓ． Ｈｕｔｃｈｉｓｏ ｎ， Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ， Ｉｎｃ．， １９７４に記載 されたものにより決定することができる。そのような方法を用いて、以下のもの の１又はそれ以上によって指定された鉱物相の存在を決定することができる：Ｘ 線回折パターン；化学組成の測定；顕微鏡観察；屈折率及び密度の測定；ニグリ の分子ノルム（Ｎｉｇｇｌｉ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｎｏｒｍ）（Ｃａｔａｎｏ ｒｍ）の計算；並びにディフェレンシャルソリュビリティー（ｄｉｆｆｅｒｅｎ ｔｉａｌ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ）法及びディフェレンシャルステイニング法（ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｔａｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕ ｅｓ）。Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ，“Ｔｈｅ Ｒｏｓｉｗａｌ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｄａｌ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｏｃｋ，” ｂｙ Ｅ．Ｓ．Ｌａｒｓｅｎ ａｎｄ Ｆ．Ｓ．Ｍｉｌ ｌｅｒ， Ｖｏｌ．２０，ｐ．２６０， １９３５も参照のこと。多数の他の受 け入れられた方法及び精製が当業者に知られている。 本発明に使用するための指定された鉱物の好ましく、適当な商業 れぞれ１３、１１、８及び４μm であるもの；“Ｆｅｌｅｘ Ｃ−３２５，”“ Ｆｅｌｅｘ４０，”“Ｆｅｌｅｘ２０，”“Ｆｅｌｅｘ２０，”“Ｆｅｌｅｘ１ ０，”及び“ＮＣ−４”アルカリ長石粉末（約６０％のソーダ長石、２２％の正 長石及び８％の灰長石、そして微量鉱物として１０％の石英を含む）でＴｈｅ Ｆｅｌｄｓｐａｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能であり、平均粒度１３ μm のもの；“ＳＩＬ−Ｏ−ＳＰＡＲ”アルカリ長石粉末（約４６％のソーダ長 石、１８％の正長石及び５％の灰長石、そして微量鉱物として１％のケイ灰石及 び３０％の石英を含むもの）でＴｈｅＦｅｌｄｓｐａｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ ｎから入手可能であり、平均粒度１６μm のもの；“Ｇ−２００”アルカリ長石 粉末（約６２％の正長石、２７％のソーダ長石及び４％の灰長石、そして微量鉱 物として６％の石英及び０．０８％のヘマタイトを含むもの）でＴｈｅ Ｆｅｌ ｄｓｐａｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能であり、平均粒度１３μm の もの；“Ａｐｌｉｔｅ”斜長石粉末（約５２％のソーダ長石、２５％の灰長石及 び１５％の正長石、そし て微量鉱物として８％の石英及び０．１％のヘマタイトを含むもの）でＵ．Ｓ． Ｓｉｌｉｃａ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能であり、平均粒度３００μm のもの ；並びにＭＩＮＥＸ^TM４、ＭＩＮＥＸ^TM７及びＭＩＮＥＸ^TM１０粉末（約７０％ のソーダ長石及び正長石アルカリ長石及び２８％のカスミ石を含むもの）Ｕｎｉ ｍｉｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｍｉｎｅｒａｌｓ， Ｉｎｃ．から入手可能であ り、平均粒径約それぞれ約９、６及び３μm のもの。上記鉱物相の同定はＮｉｇ ｇｌｉ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｎｏｒｍによって決定し、これは正長石と微斜長 石の間を区別できないから、上に正長石と同定された鉱物相は実際には微斜長石 であるかも知れない。 に、及びそれらが高い輝度及び屈折率を有する故に好ましい。Ｆｅｌｄｓｐａｒ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのＮＣ−４、Ｃ−３２５及び“Ｆｅｌｅｘ”アル カリ長石製品は、それらの高い輝度、化学的不活性及び供給の豊富なことの故に 好ましい。Ｕｎｉｍｉｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｍｉｎｅｒａｌｓ， Ｉｎｃ． からのＭＩＮＥＸ^TMカスミ石閃長岩製品は、それらの高い輝度及びシリカのない ことの故に好ましい。ＮＣ−４及びＭＩＮＥＸ^TM１０が好ましい他の理由は、そ れらの結晶融解温度より少し高い温度で比較的低い粘度を示し、その場合溶解し 又は軟化したとき表面張力が粒子を容易に概して楕円形に形成することができる ことである。これらの製品の全てが好ましいのは、それらが特定のサイズ（平均 粒径約３μm 〜約１５μm が好ましい）で商業的に容易に入手可能であり、この サイズは特定のサイズの概して楕円形の製品を製造するのに使用でき、特定の用 途、即ちペイント用の体質顔料及び輝度調添加剤、フィルム用ブロッキング防止 剤及び熱可塑性プラスチック用の添加剤の要求に応えることができるからである 。 灰長石は、その比較的高い融点の故に、好ましくは、比較的低い融解温度の１ 又はそれ以上の他の指定された鉱物と混合して用いられる。従って、灰長石を、 ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石の一族の間から選ばれた１又はそ れ以上の追加の指定された低融点の指定された鉱物と共に、固溶体として、粒子 内の部分相として、又は凝集体として使用するのが好ましい。そのような混合粒 子組成物において、存在する灰長石の量は、原料粒子の全鉱物顔料に基づいて、 好ましくは約７０ｗｔ％以下である。 ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石鉱石は、それらが比較的高い濃 度で見いだされる少数の堆積物から採鉱される場合でも、実質的に１又はそれ以 上の指定された鉱物から構成されるプロセス原料物質を製造するのにある程度の 精製がしばしば必要であろう。そのような予備処理によって取り出される物質の 中には、過剰の微量鉱物及び鉱石に色を与える鉱物が存在する。 適当な準備は、全ての場合ではないにしても、殆どの場合において、粒度を調 節するだけでなく、微量鉱物及び／又は存在することのある他の鉱石成分のある 程度の部分を遊離するために粉砕することを含む。従って、粉砕の後にはしばし ば遊離した微量鉱物及び／又は他の成分を除くための磁気分離及び／又は浮選が 続く。 指定された鉱物の各々は、実質的に「白い」、「無色の」又は「輝いた」形で 得ることができ、これらは実質的に白い、無色の又は輝いた、本発明の概して楕 円形の粒子に転化させることができる。本発明にとって、原料、及び乾燥した、 充填した粉末の形態における製品粒子の輝度は、ＨｕｎｔｅｒＬａｂ Ｃｏｌｏ ｒ Ｑｕｅｓｔ Ｓｐｅｃｔｒｏｃｏｌｏｒｉｍｅｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ， Ｍ ｏｄｅｌ ＣＱＳ−９４００ ４５／０、又は同等の手段を用いて、４５７nmで 測定できる。 本発明で使用される原料物質は、例えばＣｏｌｏｒ Ｑｕｅｓｔ ４５７ナノ メーター輝度が少なくとも約６０、より好ましくは少なくとも約７０、更に好ま しくは少なくとも約８０であるとよい。一般に、色の薄くて白い及び／又は透明 な製品を製造するのに使用される好ましい鉱物物質は、非常に少量のＦｅ₂Ｏ₃又 はＦｅ₃Ｏ₄、例えば約０．１％未満、及びＦｅＯ、例えば約１％未満を含む。し かしながら、着色された形態の指定された鉱物及び着色された製品の製造も予想 されている。 ケイ灰石の好ましい調製方法は、荒挽きの後磁気分離を行って鉄含有鉱物を除 き、最終挽きを行い、分別して、その中のケイ灰石が商業的に入手可能である幾 つかの「最終」粒度のものの１つを与える。アルカリ長石、斜長石及びカスミ石 を有する鉱物の調製は、好ましくは荒挽きの後、鉄含有鉱物の磁気分離、及び要 すれば、フロス浮選を行い、マイカ、シリカ及び他の微量鉱物を除くことを含む 。最終挽き及び分別は、幾つかの商業的に入手可能な粒度を与える。 原料物質粒子として、及び本発明によって製造される組成物中の粒子として好 ましいサイズは、約５００μm 以下で、前記粒子の約５０〜１００容量％は、粒 度が約１〜約２５０μm 、より好ましくは約１〜約１００μm である。好ましく は前記固体粒子は平均粒度が１μm を超え、より好ましくは２μm を超える。漸 次に、好ましい粒度範囲は約３〜約２５０μm 、約３〜約１００μm 、約３〜約 ５０μm 、そして約３〜約２５μm である。 特開平４−１４７９２３「球状微粒子の製造方法」（Ｔ．コヤマ等、１９９２ 年５月２１日発行）において、発明者等は、明らかに、非常に小さな製品を回収 しようとして、原料を挽いて粒度０．１〜１μm にすることを提案している。し かしながら、用いられた溶 融過程は、溶融した又は柔らかい粒子の相当な凝集を受けるようである。本発明 の１つの利点は、望ましくない凝集を最小にしつつ、概して楕円形の粒子を大量 に製造することを可能にすることである。従って、原料物質を０．１〜１μm の 範囲に挽くことは必要でない。しかしながら、この比較的困難で高価な態様の原 料物質の調製は、望むならば、本発明の実施に使用してもよい。例えば、以下に 述べる凝集した原料物質を作るのに使用するために特に小さい粒子を得ることを 望む人があるかも知れない。一方では、本発明の製品の望みの最終用途にとって 、本質的にサイズ範囲０．１〜１μm に限られたばらばらの製品粒子は小さすぎ る場合がある。尤も、この範囲の粒子のいくらかの量を有することは、本発明の 製品の多数の最終用途において望ましくないとしても、確かに許容できる。従っ て、本発明のある種の好ましい具体例において、原料粒子は平均粒度が体積基準 で１μm を超えるものであり、より好ましくは２μm を超えるものである。 原料物質は、溶融操作に先立って種々の方法で処理してよい。例えば、Ｇａｒ ｎｉｅｒらの米国特許Ｎo.４７７８５０２によれば、粉砕したガラスの粒子から 中空の微小球を製造するにあたって、無定形のガラス粒子の表面上に「流動剤」 例えば界面活性剤を分散させることが有益である。結晶性鉱物原料物質を流動剤 で処理するのは、本発明による実質的に中空でない粒子を作るのにも有利である 。それが原料物質の凝集（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ ｏｒ ｃｌｕｍｐｉｎ ｇ）を抑制する傾向があるからである。従って、それは、溶融操作の上流にある 運搬装置及び測定装置を通して一層滑らかに流れ、恐らく、ある程度は溶融操作 の間に粒子をバラバラの状態に保持することを促進するであろう。 前記界面活性剤は、ガラスに対する良好な親和性を有する薬剤で あり、従って、例えば水酸基又はアミノ基を含む極性部分と、処理された粒子の 独立性を促進する非極性部分とを有する。例としては、ポリアルカノールアミン 類及びモノプロピレングリコールがある。本発明の実施においてはトリエタノー ルアミンを用いたが、他の界面活性剤も使用できよう。追加の例としては、Ｋｏ ｐａｔｚ ａｎｄ Ｐｒｕｙｎｅの米国特許Ｎo.４７１５８７８を参照のこと。 これには、本発明で用いることのできるアニオン性、カチオン性及びノニオン性 処理剤を記載している。 原料物質を粉砕している間にこれに流動剤を添加すること、好ましくは粉砕プ ロセスの間に数回に分けて添加することが推奨される。そのような添加は、原料 物質の調製における最終サイズ減少ステップの一部として行うことができる。粒 子表面状のトリエタノールアミンの親密な分散は、例えば、鉱物の全重量を基準 として約１ｗｔ％の界面活性剤と共に約１時間粒子をボールミル処理することに より達成することができる。 一方、指定された鉱物粒子を含み、また、溶融により「集塊（ｃｏｎｇｌｏｍ ｅｒａｔｅ）」粒子又は製品と呼ばれる概して回転楕円体の粒子を含む組成物に 転化される原料物質として有用な、多粒子「凝集体」を作ることができる。凝集 体をここでそのように使用するには、Ｔｕｎｇ ａｎｄ Ｂｅｃｋの米国特許Ｎ o.３４９３４０３の教えを採用する。彼らは、混合金属酸化物粒子のクラスター を含む粉末を溶融して概して楕円形の粒子を作る。 本発明によれば、凝集体は、１又はそれ以上の指定された鉱物から、これに他 の物質を付随させ又は付随させないで、形成されることができる。充分に小さな 、例えば平均約１０μm 以下の他の物質を添加することは、それらの融点及び組 成に依存して、その化学組成がその凝集体に含まれる種々の物質の少なくとも部 分的配合物で ある概して楕円形の粒子を含む集塊を作ることを可能にする。この方法を使用す ると、広い種々の末端用途の要請に応える広い種々の組成及び性質を持った集塊 を作る機会を与える。 前記凝集体中に含められる「他の物質」の種類の中には、微量鉱物及び以下に 定義する原料物質の「残部」中に含めるのに適格な他の物質のような、合成され た及び／又は天然に産出する鉱物及び非鉱物物質のいずれをも含む。これは、そ のような他の物質が前記凝集体中に存在する指定された鉱物と共に採鉱されよう が、製造されようが、別々に採鉱されようが、製造されようが、本当である。こ れらの他の物質の特別な例としては、石英、珪藻土、沈降シリカ、ヒュームドシ リカ、粘度、ＴｉＯ₂のような無機顔料、粉末ガラス及び他の粉砕された金属酸 化物及び鉱物があるが、これらに限られない。これらの物質は、好ましくは約１ ０μm 以下の平均粒度を有する粉末の形をしている。 上述の凝集過程には、「合成された」又は「調節された」微量鉱物成分を持っ た指定された鉱物を提供するという概念が含まれる。従って、原料物質中の及び 生じた集塊製品中の与えられた指定された鉱物に付随する微量鉱物の量と種類を 調節することが可能である。例えば、与えられた天然産の鉱物を、それがそれか ら採鉱された堆積物中の与えられた鉱物に付随していることが見いだされ及び／ 又は見いだされない１又はそれ以上の合成の又は天然に産する鉱物と凝集させる ことができる。 凝集体は、上述の微粉砕及び分別操作に続いて、そして溶融ステップの前に形 成することができる。凝集のために粒子を接着性にするために、例えば焼結プロ セス及び／又はバインダー、例えば有機及び／又は無機バインダーを含むどんな 適当な手段をも用いることができる。バインダーの例としては、ポリビニルアル コール、澱粉 、溶解性ケイ酸塩及び多くの他のもの、例えば肥料、鉄鉱石及び他の「ペレット 化された」製品を作るのに使用されてきたものがある。ここでバインダーとして 有用な物質の幾つかは、リグニンスルホン酸塩（これは他の場面では分散剤とし て働く）のようなものを含む。 もし、予定の、望みのサイズの凝集粒子が凝集体の形成のとき直接得られない ときは、それらは、大き過ぎる凝集体の粉砕及び／又は篩、空気分級又は他の手 段によるサイズの篩分けのような何らかの適当な方法で製造できる。直接溶融に 曝したとき、そのような凝集体は、その各々のサイズが前記凝集体中に存在する 粒子の数とサイズに比例する、概して楕円形の製品粒子に少なくとも部分的に転 化される。 凝集体を調製するのに使用する為の候補として上に挙げた他の物質及び上に挙 げなかった他の物質は、上記流動剤、焼結処理剤及び／又はバインダーと共に又 はこれらを伴わないで、前記原料物質中に存在してもよい。従って、そのような 他の物質は、単純な、凝集していない、原料物質への添加物又は希釈物であって もよい。 本発明において使用される原料物質は、必ずしもケイ灰石、アルカリ長石、斜 長石及び／又はカスミ石のみを含んでいる訳ではないが、それにも拘わらず、そ れらはそれらの結晶及び組成の変形物のいずれにおいても、これらの結晶性物質 の少なくとも１つ「から実質的になる」。従って、本発明において使用されるこ とが予想されている原料物質は、約６０〜１００ｗｔ％、より具体的には約７５ 〜１００ｗｔ％、更に具体的には約９０〜１００ｗｔ％の１又はそれ以上の前記 指定された結晶性鉱物の１又はそれ以上を含んでいることが予期されている。こ れらの範囲は、指定された鉱物の上述の定義によって包括される物質を含む。従 って、例えば、これらの範 囲は、前記指定された鉱物のそれらの名目的な化学式からの上述の変位を引き起 こす物質を一般に包括する。それらの内には次のものがある：そのような式中に 含まれる１又はそれ以上の原子の過剰；原子置換、即ち、そのような式には含ま れていないが、含まれている原子と置換された原子；固溶体；及び前記指定され た鉱物の他の成分、添加物又は変性物であって、それらを本発明に使用するのを 不適当にするものでなく、天然産の物質の人工の変性物を制限無く含むもの。し かしながら、燃焼損失物質は、通常、原料物質中に、又は少なくともそれらが調 製されるもとの原料材料中に存在するが、前記指定された鉱物の一部として勘定 されず、また上記のパーセンテージの範囲を適用するためのベースに含まれない 。 前記表現「実質的に、・・・からなる」及び上記の重量範囲は、原料物質が、 対応して、それぞれに、約４０ｗｔ％以下、より具体的には約２５ｗｔ％以下、 更に具体的には約１０ｗｔ％以下の「残余」物質を含むことを示そうとするもの である。残余物質は、例えば微量鉱物、上記流動剤又は凝集剤、及び製品を作る のにそれを不適当とすることなく原料物質中に存在してよい他の物質を含んでい てもよい。前記製品は、少なくとも約１５ｗｔ％の、好ましくは少なくとも約３ ０ｗｔ％の、ここに開示された１又はそれ以上の末端用途に、又は他の末端用途 に有用であることがある。 主要な部分から実質的に全てまでの原料粒子は、それぞれ約６０ｗｔ％〜１０ ０ｗｔ％の１又はそれ以上の指定された鉱物を含むことが好ましい。従って、例 えば、約５０〜１００ｗｔ％、より好ましくは約７５〜１００ｗｔ％、更に好ま しくは約９０〜１００ｗｔ％の原料粒子が、それぞれ約６０〜１００ｗｔ％の指 定された鉱物を含むであろう。従って、６０ｗｔ％超及び６０ｗｔ％未満の指定 された鉱物をそれぞれ含む複数の原料粒子が存在する原料粒子を配 合することが予想されている。ここに、前記原料物質は、例えば５０ｗｔ％を超 える原料粒子が６０ｗｔ％未満の指定された鉱物を含むが、原料粒子の重量平均 組成は約６０〜１００ｗｔ％の指定された鉱物を反映しているものを含む。これ に対応して、それぞれ４０ｗｔ％超の及びそれ未満の残余物質を含んでいる原料 粒子があるが、原料粒子の重量平均組成は、約４０ｗｔ％以下の残余物質を反映 している原料物質を配合することができる。 本発明によれば、少なくとも部分的に溶融した粒状物質は、上述のようにして 、又は何らかの他の適当な方法で調製できる、指定された鉱物を含む原料粒子か ら調製される。ここで用いている粒子なる用語は、一般的な意味に用いており、 これは含まれた全ての微細に細分された形態の粒状鉱物を含み、例えば粗粒、結 晶、複数の結晶の混合物、混晶、クラスター、凝集体及び繊維の破片を含む。 本発明の特に好ましい製品は、ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石 、並びにこれらの混合物から選ばれた１又はそれ以上の物質に実質的に対応する 化学組成を有することを特徴とする。「に実質的に対応する」という用語は、少 なくとも１つの指定された鉱物から実質的になる原料物質の少なくとも部分的な 溶融により得られるものに類似する化学組成を包含することを意図したものであ る。しかしながら、「に実質的に対応する」という用語は、種々の製造方法を用 いることができるという可能性及び原料物質の化学的組成と生じた製品のそれと の間の差異があってもよいという可能性を包含するために選ばれたものである。 例えば、原料物質と製品の間の化学組成の間の差異は、燃焼損失物質の、及び高 温蒸発の結果としての鉱物の他の部分の種々の量の離脱から得られてもよい。そ のような他の部分は、原料物質の通常約５ｗｔ％以下の範囲にある。 本発明の製品はどんな適当な方法で製造されてもよい。例えば、原子化法及び 直接溶融法を使用できる。 従って、指定された鉱物の１つ又は混合物から実質的になる原料粒子を溶融し て、バルクの液体ガラスを形成してもよい。そのようにして調製されたバルクの 液体は、次いで、原子化により概して楕円形の粒子を含むガラス状製品に形成し てもよい。これら粒子の化学組成は、通常、粒子間で均一であり、バルクの液体 ガラスの組成に実質的に対応する。 状況によっては、指定された鉱物を含む混合物を用いて原子化を実施するとき 、当業者は不溶性の相の発達を回避する混合物のみを使用するのを好むかも知れ ない。しかしながら、不溶性相を含むか又は結晶化に関して不安定な液体の原子 化は、理論的には、粒子の冷却速度に依存して、多相粒子及び／又はある程度の 結晶化を示す粒子を含む製品に導くことができる。そのような原子化製品は、本 発明の範囲内にある。 それにも拘わらず、本発明の製品を形成する好ましい方法は、直接溶融である 。この形成方法は、構成粒子が、化学組成、及び間接法によって作られた粒子に は見られない種類の残留結晶化度を有する粉末を作る。 直接溶融という用語は広い意味で使用され、指定された鉱物の１又はそれ以上 から実質的になる不規則な形状の原料粒子を、これが分散されている間に、表面 張力の影響の下に、概して楕円形の粒子に転化するに充分に、分散し、加熱しそ して溶融し、又は軟化するような全ての方法を含む。これは、原料粒子に移送さ れる熱の一時の熱源が、分散された粒子がその中に分散されたガス以外の熱源で ある方法を含む。例えば、原料物質を、高放射率のガス又は粒子のカーテン、例 えば燃焼している石炭粒子のカーテンで取り囲むが、 それから隔離することにより加熱することが、先行技術に提案されている。 しかしながら、前記原料粒子を少なくとも部分的に溶融するための熱は、それ らがその中に分散されている熱ガスと接触させることによりそれらに移送される のが好ましい。従って、粒子の少なくとも部分的な溶融のために要求される熱の 全部でないとしても、少なくとも一部は、それら粒子を熱ガス中の流動床として それらを分散することにより移送されることが予想されている。流動床は、例え ば、粒子を予備加熱し、予備分散するために使用でき、次いでこれら粒子はそれ らの加熱と溶融を完了するために他の装置に移送される。 前記熱ガスは、どんな適当な方法で加熱してもよい。例えば、この熱ガスは燃 焼（この場合、ガスが原料と接触される前に燃焼は完了している）等により加熱 されたものであってよい。より好ましくは、予備加熱において、及び／又は後続 の溶融ステップにおいて、熱は、炎を上げて燃焼するガスと接触することにより 原料粒子に移送される。先行技術、例えば上に確認したコヤマの日本特許公開出 願は、粒子はそれらを既に燃焼している炎中に導入することにより溶融するとよ いということを提案しているようである。他の先行技術は、炎噴霧装置中でプラ ズマで溶融を行ってもよいと言うことを提案している。 従って、原料物質の粒子は、好ましくは、溶融ステップの少なくとも一部の間 、炎を上げて燃える空気−ガス混合物中に分散された状態に維持される。それら が炎中に存在する間、及び恐らくこの炎の外側の熱い燃焼ガスとの接触を続ける 間、粒子はそれらを軟化させ又は溶融させるに充分な温度及び時間維持される。 前記温度及び時間は、生じた溶融した又は部分的に溶融した粒子又は小滴内の表 面張力が、原料粒子の相当な量を概して楕円形の形に転化するに充分な程度であ る。 しかしながら、最も好ましい方法は、原料粒子を事前混合し、流通する燃焼性 ガス中で気流輸送し、粒子の存在下にガスを燃焼し、燃焼するガス中で、及び恐 らく炎の下流いくらかの距離の間、分散された状態に前記粒子を維持することに より、それらを溶融温度に加熱することである。粒子が当初の非溶融状態から少 なくとも部分的に溶融した状態に進む間の粒子の流れは、例えば水平及び／又は 鉛直を含むどんな適当な方向であってもよいが、鉛直下方が好ましい。 燃焼性ガス混合物は、例えば、燃料炭素質ガス、例えば一酸化炭素及び／又は 炭化水素を用いるとよい。後者は、周囲条件（２０℃、大気圧）で液体又は半固 体であるが、それらが原料粒子と混合される条件では実質的に蒸気の形で存在で きる炭化水素燃料を含む。好ましくは、前記炭化水素燃料は、周囲条件でガスで あるものであり、例えばアセチレン及び特に炭素に対する水素のモル比が約２． ５又はそれ以上の炭化水素燃料を含む。これは、例えば、ブタン、プロパン、エ タン及びメタンを含み、これらは例えば天然ガスの形態をしている。 酸素含有ガスとして、実質的に純粋な酸素、酸素に富んだ空気又は大気から取 り入れた酸素に富んでいない空気を使用しうるが、本発明の利点は、窒素含量が 約５０〜約８０モル％で、残りが主に酸素である適当な酸素含有ガスを使用でき ることである。 燃焼支持ガスは、好ましくは灰及び炭素粒子を含む燃えがらの源が実質的にな い。しかしながら、非常に微細な、きれいに燃焼する炭素粒子及び固体炭素質燃 料は許容できる。 燃料、空気、酸素に富んだ空気及び原料粒子の余熱は、一般に生 産性を上げ、前記粒子を少なくとも部分的に溶融するのに必要な、原料粒子と燃 焼ガスの間の接触時間を減らす。これらの熱入力の改善は、比較的大きな粒子、 例えば１００μm 以上のものを溶融するのに特に役立つ。それは、それらの比較 的大きなサイズは、燃焼ゾーンでの与えられた滞留時間内にそれら粒子を必要な 溶融温度にするために比較的高い熱移動速度を必要とするからである。原料粒子 の余熱は、この物質の「コンディショニング」をも助けて、表面水分又は静電荷 を除き、それによって燃焼ガス中への分散を改善する。 かなりの炎温度、例えばケイ灰石を容易に加工するがシリカはそうでない約１ ９００〜約２１００℃を用いることにより、粒子温度は約１０００〜約１９００ ℃、好ましくは約１１００〜約１７００℃、より好ましくは約１２００〜１７０ ０℃の範囲に上げられるであろう。前記指定された鉱物は約１０００〜約１５５ ０℃の範囲の温度で溶融すると報告されている。本発明の実施において、報告さ れた融点よりも低い融点が、多数の方法で得られる。それら方法の例としては、 原料物質中に上記特別の例として挙げた好ましい、適当な、商業的に入手可能な 形態の指定された物質を使用すること、及び／又は表面処理（これらは全て上に 述べた）がある。 燃料によって遊離される１０００Ｂ．Ｔ．Ｕ．あたり産みだされる粒子の質量 は、約０．０１〜約１ポンドである。しかしながら、Ｃ．Ｇ．Ｇｉｌｂｅｒｔの 米国特許Ｎo.２０４４６８０の教えに反映されているように、燃焼ガスからの、 その中に同伴された粒子への熱吸収速度は、粒子直径の平方に反比例して変化す ることは公知である。従って、裸火中で溶融を行うとき、原料物質の粒度が段々 と減るに従って、対応してガス中の原料濃度を減らすか及び／又は熱生産を増や すのが有利である。後者はより多くのもしくはより熱 い燃料を用いることにより、燃料及び／もしくは燃焼ガスの予熱により、並びに ／又は酸素に富んだ空気又は純粋な酸素を用いることにより実施できる。これら の手段により、充分な速度の燃焼及び熱放出を提供でき、これにより粒子は溶融 装置中の炎を消さず、また意図したパーセンテージの粒子が必要な溶融温度を得 るであろう。 異なった原料物質の融点又は軟化点の間の差、及び原料の概して楕円形の粒子 への転化の程度も、供給速度及び／又は熱入力を必要とするであろう。一方では 原料の粒度、融点又は軟化点及び供給速度、並びに他方では燃焼ガス組成及び流 速の間の適当なバランスは、この開示の助けによって、また過度の実験をしない で、当業者が容易に確立するであろう。 溶融が望みの程度に進んだ後は粒子は急速に冷却するのが好ましい。例えば、 ガラス転移温度が約９００℃の製品を炎温度約１２００℃から冷却するときは、 １秒あたり、約１００℃超の、より好ましくは約２００℃の、さらに好ましくは 約３００℃の冷却速度が好ましい。粒子の放射冷却及び対流冷却は、乱流を最小 にして、冷却空気を溶融粒子と接触させることによって、補助するのが好ましい 。これは、未だ溶融しているもしくは未だ軟化している粒子が相互に、又は製造 装置の表面と衝突して肥大（ａｃｃｒｅｔｉｏｎｓ）する可能性を最小にする。 全体の溶融操作を一ステップで行って、不規則な形状の結晶性原料粒子を概し て楕円形の形状への少なくとも部分的な転化を行ってもよい。従って、例えば、 本発明の組成物の固体含量の約１５〜１００容量％、より好ましくは約５０〜１ ００容量％、一層好ましくは約７５〜１００容量％は、概して楕円形の粒子の形 になるであろう。製品中に見いだされる不規則な形状の粒子の量を最小にするの が重要なある種の用途には、概して楕円形の粒子のパーセンテージ は、この組成物の固体含量を基準にして約９０〜１００％の範囲にあるであろう 。 概して楕円形の製品の上述の範囲のいずれかを含む望みの製品は、多パス（ｍ ｕｌｔｉ−ｐａｓｓ）操作によっても製造できよう。これは部分的に溶融した製 品流を、それらが先に一回又はそれ以上通過した同じバーナーを循環させること 、又は部分的に溶融した粒子流を連続的に２又はそれ以上の別々のバーナーに通 過させることを含む方法を含む。 本発明方法を用いて本発明の製品を作るのに使用され、以下に述べる例を実施 するのにも使用した装置の好ましい形態を、図面の助けを借りて述べる。しかし ながら、そのような装置は説明のためにのみ開示するのであって、本発明は記載 された特定の装置に限定されるものではない。 図１及び２に示した説明用の装置は、酸素含有ガス及び／又は燃料の予熱装置 を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。従って、例えば、ろ過された酸素含 有ガスは、その源１から適当な圧縮機又はブロワー（図示していない）、バルブ 装置（図示していない）及び流量測定装置（図示していない）を通って、そのよ うな酸素含有ガスの、調節され安定した流れを提供する。燃料ガスは、その源２ からその独立のバルブ装置（図示していない）、流量測定装置（図示していない ）及び吐き出し管４を通った後、吸引により、安定した流速で、接合部５にてパ イプ３中へ、調節可能に引き込まれる。ここで、もし必要ならば又は望まれるな らば、通常は比較的大きな体積の酸素含有ガスに適切にマッチさせるために、流 量調節オリフィスが設けられる。例えば、酸素含有ガスが空気であり、燃料が天 然ガスであれば、体積比約１０：１が採用されるであろう。 前記燃料を燃焼するに先立って、得られた燃焼支持ガス混合物と 原料物質を混合することは、Ｙ６中で行われる。このＹは一般にＹ字をした混合 結合部は、上部の交差したガス及び原料の進入脚７及び８を持ち、これらはつな がって、互いに下部の退出脚９に入る。ガス進入部７は、鉛直の方向に伸びる酸 素含有ガスパイプ３の延長部である。原料進入脚８も上方に伸びるが、鉛直から 傾き、ガス進入脚７と鋭角、例えば約１０〜４５°、をなして交差する。 原料の原料進入脚８への均一な流速は、原料を中くらいの湿度及び温度、例え ば室温で、振動排出ロート１３から振動コンベヤ１４に、そしてそのコンベヤか ら原料進入脚への入口１５へと供給することにより達成される。供給パイプ１６ は、空気のような分散ガス供給をを提供し、それは従って燃焼されるべき燃焼支 持ガスの小部分となる。図１の部分拡大断面図である図２に更に詳細に示すよう に、供給パイプ１６から排出された分散ガスはジェットノズル１７を通って原料 進入脚８へ通過し、原料を入口１５からベンチュリー１８を通って脚８へ吸引し て原料粒子の分散を助ける。分散ガス中に予備分散された原料粒子は、原料入口 脚８の斜めに切った端１９を通って交差点Ｙ６に送りだされ、ここでそれらはガ ス進入脚７を通って下方に通過する燃焼ガスと混合され、さらに分散される。 燃焼ガス中での原料の分散は、Ｙ中で混合された原料に対するガスの比、及び ガス管の断面の単位当たりのガス流の流速を選択することにより達成され高めら れる。前記ガス管はガス進入脚７をＹ６の出口脚９中に連続させることにより提 供される。ここに記載された装置において実施された実験において、燃料−空気 混合物の１０００ｆｔ³（１５℃での立方フィート）あたり、原料約０．９〜約 ９ポンドの範囲の比が用いられた。燃焼性ガスの処理量は、例えば約１平方イン チの面積を有するガス管を通って４００ｆｔ³／時間であった。他のタイプの装 置で働く比及び速度の範囲、及びそのよ うな他の装置で最も有利に働く範囲は、上に与えた値とは異なることがあり、テ ストによって見いだされること、このテストは、当業者がこの開示の助けによっ て過度の実験をすることなく容易に行うことができることを、当業者は理解する であろう。 同伴された原料粒子を含む燃焼性ガス混合物を燃焼するために、種々のバーナ ーを用いることができる。それらの例としては、Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，ｅｄｉｔｅｄ ｂｙ Ｒｉｃｈａ ｒｄ Ｊ．Ｒｅｅｄ， ２ｄ Ｅｄ．，Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｍａｎ ｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ， Ｏｈｉｏ， Ｕ．Ｓ．Ａ．，１９７８に見いだされる。その内容をここに引用して記載に含 める。Ｎｏｓａｃｈ， ｅｔ ａｌに与えられたソ連邦特許Ｎo.１６５４２７２ 及び１６５４２７３（両方ともＡｓ ＵＫＲ Ｔｈｅｒｍｏ−Ｐｈｙｓ．Ｓｔｅ ｋｌｏｐｌａｓｔｉｋ Ｐｒｏｄｎ． Ａｓｓｏｃ．に譲渡されている）も参照 のこと。当業者は、ここに開示した事項の利益をもって、同伴された原料粒子を 含む燃焼性ガス混合物の受入れと輸送を促進するために必要なように、そのよう なバーナーを選択し又は適合させるであろう。前記選択又は適合のためには、そ のような粒子を分散された条件下に保ち、バーナーの詰まりを避けるに必要なサ イズに、通路及びオリフィスを調節する。 図１に見られるように、本発明の好ましい具体例において、バーナー２０は下 方に排出する「スティック−タイト（ｓｔｉｃｋ−ｔｉｇｈｔ）」ガスバーナー であり、直径１．７５インチの炎保持（ｆｌａｍｅ−ｒｅｔａｉｎｉｎｇ）ノズ ル２２を有する。そのようなバーナーは上述のＲｅｅｄの著作の４３１ページに 記載されている。本発明の具体例において、このバーナーは、その頂部に、Ｙ６ の退出脚９から受入れた前記粒子と燃焼支持ガス混合物のための共通の入口２１ を持つ。 バーナー２０のノズル２２は、燃焼室２７の上部、水平壁２６を貫いている。 ノズル２２の外側の、周囲の表面を囲む壁２６中の環状開口部は、冷却空気用の 入口開口部２８となる。この開口部の下に少し距離をおいて、ノズル２２の底に 、概して水平なバーナー口２９があり、燃焼性ガスと同伴された原料を燃焼室２ ７に排出するようになっている。この粒子−燃焼性ガスの混合物がバーナー口２ ９を出て、燃焼室２７を降下するときに、燃焼は起こる。 上述のＹ及びバーナー中のガス導管の内部断面積は、広く変化するが、これら の寸法の間のあるバランスは維持されるべきである。これらの寸法の選択におい て満足されるべき目標は、得られた炎中に原料粒子が分散された状態を保ち、一 方でガスと原料の使用できる体積速度が与えられたとき、炎がバーナー２０の内 部に後退する「バックファイア」を妨げ又は効果的に阻止するために、バーナー 口２９を通る流れの充分な速度を維持することである。当業者が認めるように、 これらの目的を達成できる種々の他のバーナーのデザインが、入手可能である。 バーナーから「壁のない」環境中に炎を発生させるのは有益であると考えられ る。これは、燃焼室２７の側壁３２は、バーナー口２９から発散する炎の道から 横方向に予め定められた距離の所に配置されることを意味する。炎に横方向に拡 がるための実質的な自由度を与えるために、炎の周囲から壁３２まで横方向に充 分な距離があるべきである。これに代えて、この距離は炎中で少なくとも部分的 に溶融した、溶融し又は軟化して未だ未硬化の粒子を側壁３２と接触しそれに接 着するのを実質的に抑制し又は実質的に妨げるに充分であるべきである。好まし くは、この距離は、上記のように粒子の 膨張の自由を与え、それの接着を抑制するのに充分であるべきである。 本発明のバーナーの具体例において、バーナーの口２９はバーナーの真っ直ぐ 伸びた軸３３上に位置し、概してその軸が伸びる方向に、その軸に沿って炎を射 出する。従って、この場合、前記側壁３２は、上記の自由度及び／又は抑制を提 供するために、前記軸から横方向の予め定められた距離の所に位置される。前記 側壁３２は、どんな適当な形状をしていてもよいが、この具体例においては、軸 ３３に垂直な面内で見たとき、円筒形であり、約３フィートの直径を有する。 先行技術は、炎の道に垂直に、そして恐らくバーナーから短い距離をおいて下 流に、燃焼領域に冷却ガスを導入することを提案している。これらの方法によれ ば、炎はそれが冷却ガスと接触する場所で消滅し、従って、この方法は、原料粒 子が溶融温度に保持されている時間の量を制御するのに使用できよう。このシス テムは、任意に本発明に使用できよう。しかしながら、本発明は、以下に述べる 、異なった、有利な方法をも提供し、これを使用するのが好ましい。 本発明に関連して、溶融した又は軟化した粒子を燃焼室の側壁３２、及び場合 によっては上部壁２６から隔離するのを助けることは、上記開口部２８を通って 導入された空気のような冷却ガスの流れから得られる。この流れは、例えば、そ して好ましくは、炎と１又はそれ以上のそのような壁の間の炎の側に沿って共に 流れる流れの中に穏やかに通過させられる。ここで用いた穏やかなという用語は 、冷却ガスの方向及び／又は流速は、炎と共に流れ、燃焼ガスの横方向の膨張を 許すことを意味する。この共に流れる流れは、少なくとも炎が熱い燃焼ガス中に 存在する前記ゾーンの長さのかなりの部 分に沿い、そして恐らくそのゾーンのかなりの距離下流に亘って生じる。 前記冷却ガスの方向は次の方法で確立され制御されることが勧められる。即ち 、熱い燃焼ガスは横方向に膨張を続け、この燃焼ガスが横方向に膨張し続ける間 、そのようなガスと共にかなりの距離、冷却ガスが下流に共に流れることができ るようにすることである。この目標を助けるために、冷却ガスの線流速を制御し 、又は実質的に制限して、冷却ガスが中心軸で、又は隣接する熱燃焼ガスの核に おいて乱流を発生させることを実質的に抑制し又は実質的に妨げることを勧める 。 しかしながら、熱燃焼ガスに隣接して冷却ガスが単に存在するだけでは、特に 、それが、燃焼ガスよりも実質的に冷たいか及び／又は実質的にゆっくりと動く ときは、それは燃焼ガスの外側又は周辺部分にいくらかの渦流を形成することを 助長するであろう。従って、冷却ガスに課される上述の制限又は制御の目標は、 冷却ガスが前記炎の、及び好ましくは炎が存在するゾーンから下流に続く燃焼ガ スの流れの即時の全体的な崩壊をもたらす全ての傾向を実質的に抑制し又は実質 的に妨げることである。燃焼室上部壁２６中にバーナーノズル２２を囲む空気入 口開口部２８が実質的に環状である本発明の具体例において、バーナーによって 作りだされた吸い込み、及び下流の回収装置によって引き起こされる動くカーテ ンの形で冷却空気がこの室に入ることを許され、これは実質的に全体として炎を 囲み、一方で、粒子の分散を行い、凝集を抑制し、上記の他の冷却ガスの機能を 行う。任意に、追加の空気又は他の適当な希釈ガスがバーナーの下流で燃焼室に 入ることができる。 少なくとも部分的に溶融した粒状製品を回収するために、適当などんな手段も 使用することができる。当業者は適当な装置をよく知 っている。この具体例において、燃焼室２７は統合ホッパー部分３６を有し、こ れはコニカルな又は上向きのロート状底部分３７を持ち、この中に製品は重力に より落下し及び／又は下流の回収装置によって提供される吸い込みによって引き 込まれる。ホッパー３６の底に出口３８が導管３９を介して回収装置に連結され ている。この回収装置は、それぞれガス及び粒子製品用の底部出口４１及び４２ を上部及び下部に有するサイクロンタイプであってよい。出口４１は、望むなら ば、バグフィルター（図示していない）及びブロワー（図示していない）を設け 、この回収装置を通して吸い込みを提供してもよい。 上記方法により又は他の好ましい方法による原料粒子の溶融において、分散さ れている間に、充分な熱が粒子に伝達され、各粒子に充分な軟化又は溶融を引き 起こし、表面張力が、それらのかなりの部分を、それらの当初の不規則な形態か ら実質的により規則的な形状に転化し、一方それらに平滑な表面を提供する。次 いで、これら粒子は、それらが冷却されて非粘着性の状態になるまで、相互に及 び他の表面に接触しないように保たれる。もし、個々の粒子が溶融を行い、空気 流による、他の粒子による及び溶融装置の部品による干渉がなく、粒子組成の不 均一がなく、充分な時間と適当な粘度があり、そして均一な急速な冷却があって 、表面張力の影響を経由すれば、得られた製品粒子は完全に球状であろう。 しかしながら、実際には、ある程度の干渉、不均一性並びに滞留時間及び粘度 の変化が起こるであろう。従って、ある程度は、完全に球状に達しない製品粒子 が生じるであろう。これらの完全な球状に達しない粒子は非常に不規則な形状を していることがあり、場合によっては実質的なパーセンテージの不規則な粒子は 得られる製品中に意図的に保持されるであろう。しかしながら、不規則な原料粒 子の実質的な部分が、以下に述べるように拡大して観察したとき少なくとも概し て楕円形に見えるときは、そして、得られた製品が、当初に製造されたときに、 又は包装されたときに、又は何らかの最終用途のために他の材料と組み合わされ たときに、約１５〜１００容量％、又は約５０〜１００容量％、又は約７５〜１ ００容量％、又は約９０〜１００容量％が概して楕円形の粒子であれば、本発明 の目的は達成されている。本発明の特に好ましい具体例においては、製品は、こ れらの容量％範囲の少なくとも１つの中の量の実質的に球状の粒子を含んでいる 。より詳しくは、製品粒子の分離していることが重要であると見做される末端用 途では、本発明による組成物において、得られた製品の上に識別された部分で、 概して楕円形の粒子の約１５〜１００容量％を有するものは、それ自体約５０〜 １００容量％、より好ましくは約７０〜１００容量％、更に好ましくは約９０〜 １００容量％の実質的にばらばらの粒子を含むべきである。 「概して楕円形の」粒子とは、それらの拡大された２次元の画像が、本当に又 は実質的に円形の、楕円形の、球形の又は何らかの丸みのある形状を有するよう に見えようがそうでなかろうが、概して丸みのある、尖った角又は端部のないよ うに見えるものをいう。従って、真に円形の及び楕円形の形状に加えて、曲みが あるが円形又は楕円形でない輪郭を持った他の形状を含む。 「実質的に球状の」粒子は、それらの拡大された２次元の画像が少なくとも実 質的に円形に見えるものである。ある粒子の輪郭が、２つの同心の、真に円形の 輪郭の間に介在する空間内にぴったり合い、それらの円の直径が相互に、これら の輪郭の大きい方の直径の約１０％以下であるときは、この粒子は実質的に球形 であると考えられるであろう。 一般に、ある与えられた粒子が「実質的にばらばらである」と考えられるのは 、その与えられた粒子と他の粒子の拡大写真において、その粒子の画像の輪郭が 、そこに見える他のいずれの粒子の輪郭とも接触せず、重なりあっていないとき である。しかしながら、ある与えられた粒子は、もしその画像が、１又はそれ以 上の他の粒子の輪郭と接触し又は重なりあっていても、そのような他の粒子の目 に見える最大寸法がそれぞれ、与えられた粒子の目に見える最大寸法の約１０％ 以下の範囲にあれば、やはり実質的にばらばらであると考えられる。 原料物質及び製品粒子の形状、ばらばらさ及び粒度は、ここに添付した図３及 び４のように、それらの拡大倍率１０００の２次元写真画像を見ることにより、 一般に判断される。そのような画像は、光学顕微鏡により、又は走査電子顕微鏡 により、又は適当な代替拡大装置により、同じ又は均等の倍率として提供される であろう。検査の下に置かれた画像内に完全に見える粒子のみが、上記定義を適 用するのに、及び存在する粒子の量を決定するのに考慮される。そのような分析 のために使用されるサンプルは、図３及び４と相違して、ばらばらの粒子の粒子 間の重なりを最小にするために、拡大図中に粒子を充分にばらまくようにして作 成されるべきである。あるサンプル中の特定のタイプの粒子の容量％を決定する ために勘定される粒子の数は、許容できるレベルの信頼性、例えば約９５％を提 供するに充分であるべきである。 「概して楕円形の」、「実質的に球形の」、及び「実質的にばらばらの」、に 対する上に与えた定義は、問題の粒子がより高いレベルの倍率で見たとき、これ らの定義に合致しないとしても、前記指定された倍率で見て、上述の画像を基礎 として適用される。従って、例えば、このレベルの倍率で、その輪郭が丸まって 見え、その表 面が殆ど全て、又は実質的に完全に平滑である粒子は、それらがより高いレベル の倍率では丸みが低下しても及び／又は平滑さが低下しても、概して楕円形であ ると考えるべきである。 概して楕円形であろうが、実質的に球状であろうが又は不規則であろうが、異 なったサイズ及び形状の粒子についての粒度の寸法、ばらばらさ及び容量％は、Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｄｒｅｓｓｉｎｇ， ｂｙ Ａ．Ｆ ．Ｔａｇｇａｒｔ， Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９４５ 第１９章、第１１８〜１２０に記載されている。この 基本の方法の多数の改良法が、当業者に公知である。例えば、Ｌｅｉｔｚ Ｏｒ ｔｈｏｌｕｘ顕微鏡と共同したＬｅｉｃａ Ｑ５７０画像分析装置を用いた、適 当に調製されたサンプルの拡大された２次元画像、又は走査されたＳＥＭ（走査 電子顕微鏡）からインプットされたデータの源を分析してもよい。 そのような自動化された画像分析装置は、形状に拘わらず、全ての観察された 粒子の２次元画像の等価円形直径値（ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｖａｌｕｅｓ）を測定するための、粒子面積、周囲長さ、 及びアスペクト比の直接の測定を可能にするであろう。これらは、全ての観察さ れた粒子に対する実際の値に実質的に対応する。そのような装置は、選択された 粒度カテゴリーにおける粒子用の等価円形直径値を容易に測定する。 オペレーターによって適当に定義された「識別ファクター（ｄｉｓｃｒｉｍｉ ｎａｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）」が与えられると、そのような装置は実質的に楕 円形の又は球形の粒子をそうでないものから識別することが可能であり、これら のカテゴリーの内側の及び外側の粒子の集合体面積に実質的に対応する面積値を 測定すること ができる。概して楕円形の粒子をそうでないものから識別するための許容できる 結果を以て使用され、さらに改良されてもよくされなくてもよい識別ファクター は、以下のようである： ＣＦＳ÷ＡＲ＞０．５５ ここに、 ＣＦＳ＝円形ファクター（４π×粒子面積÷粒子周囲長さ²）（この装置から 引き出されたもの）、であり ＡＲ＝アスペクト比（粒子の最大寸法又は直径÷粒子の最小寸法又は直径）（ この装置から引き出される）である。 そのイメージが概して楕円形の又は実質的に球形の種類に属する粒子について のそれぞれの集合体画像面積は、次いで、当業者にとって馴染みの深い式により 容量％に変換され得る。 上記の種類の自動画像分析装置はディスプレー装置を持つことができ、その上 にオペレーターは今分析している粒子を見ることができる。そのようなディスプ レーは、オペレーターに、選択された種類、例えば、上に定義した概して楕円形 の、実質的に球形の又は実質的にばらばらの粒子及びそうでない粒子の間を目で 識別するできるようにする。そのように識別された粒子は粒子の複数のグループ に帰属され、それらの集合体の面積は、次いで自動的に測定され、その後これら の面積を上記の容量％に変換する。 原料粒子に適用される少なくとも部分的な溶融のプロセスにより、それらの結 晶性の少なくとも一部は破壊される。これが起こる機構は証明されていないが、 それぞれの粒子の少なくとも一部はその中に含まれる結晶性物質の溶融温度より 高い温度に上げられ、各粒子中の結晶構造の少なくとも一部、通常は大部分が破 壊される。 得られた粒子は結晶化度が低下しているとしても、全ての場合において完全に 無定形であると適正に記述できるとは限らないであろ う。この理由で、粒状製品は、ここでは「実質的にガラス状の」と呼ぶ。この用 語は、本発明によって少なくとも部分的に溶融した指定された鉱物の概して楕円 形の粒子は、全てではないが幾らかは当初の結晶化度を有し、一方ではその平滑 な点でガラスに似た概して楕円形の表面を有する形状に転化され、これら製品粒 子の少なくとも表面部分は完全に無定形である、という可能性を含ませようとす るものである。 しかしながら、指定された鉱物から製造された概して楕円形の粒子の結晶含量 が主要な程度になるべき理由は、原則として何ら存在しない。従って、これらの 粒子において、これらの粒子に当初存在する結晶構造の全てでないにしても、殆 どが、溶融操作の間に破壊されるべきであることが予想され、恐らく好ましくさ えあることが予想されている。 それぞれケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及び／又はカスミ石の組成のいずれ か１つ又はこれらの組み合わせと実質的に対応する化学組成をそれぞれ有する、 概して楕円形の実質的にガラス状の粒子を含む、本発明による製品は、実質的に ガラス状の性質を有し、又は有しない、同じの又は異なる組成を有する粒子をも 含むであろう。溶融ゾーンを通過した実質的にガラス状の性質を有し、又は有し ない粒子は、溶融を経由し又はせず、後者の場合は当初の結晶化度及び／又は当 初持っていた表面粗さの全てでないにしても殆どを保持しているであろう。かな りの量の結晶化度及び実質的にガラス状の粒子の両方を含む溶融製品は、「クリ スト−モルフィック」と呼ばれる。そのような製品を図４に示す。 本発明に従って製造した製品の結晶化度を「大雑把に」試験した。この「大雑 把に」とは、製品の２つの種類中に存在する結晶化度の分量を測定せずに、溶融 した及び本質的に溶融していない粒子の 両方を含むサンプルの結晶化度を測定するのにＸ線回折を用いたことを意味する 。そのようにして測定した結晶化度は、このサンプルの全重量を基準として重量 ％で表すことができる。これが例において使用された測定の態様である。この測 定の態様に基づいて、約９０％以下の、より好ましくは約０．１〜約７５％の、 一層好ましくは約５〜約６０％の結晶化度が予想されている。状況によっては、 驚くほど高い残留レベルの、例えば２０％の結晶化度と共に概して楕円形の製品 へのほぼ完全な転化が観察された。 一般に、本発明の概して楕円形の製品の比重は、好ましくは約１．８〜約３． １ｇ／ｃｃの範囲、又はより好ましくは約１．８〜約２．８ｇ／ｃｃの範囲にあ る。これらの密度は原料物質の密度に基づいて、約３〜２０％の密度の実質的減 少を示しており、これは部分的に空隙のいらかの捕捉の結果であるか、又は結晶 化度の喪失とより低い密度への「ガラス状の」相への転化に関する現象の結果で あろう。顕微鏡検査は、いくらかの中空粒子を見いだしたが、これらは観察され た密度低下を説明するには不十分である。体積の増大及び密度の低下は、一般に 製品の好ましい特性である。 本発明の組成物において、固体粒子の炭素含量は制限されるべきである。炭素 以外の有機物質の形で固体粒子の表面に適用されたものについては、その炭素含 量は、固体粒子の全重量を基準として、約０．２ｗｔ％以下、より好ましくは約 ０．１５ｗｔ％以下、一層好ましくは約０．１ｗｔ％以下に限定されるのが好ま しい。 本発明による好ましい製品は、ヘマタイト、エメリー、磁鉄鉱、又は他の非常 に着色した鉄含有鉱物を有する。それらは、例えば約０．２ｗｔ％以下の、より 好ましくは約０．１ｗｔ％以下の、一層好ましくは約０．０５ｗｔ％以下のＦｅ₂ Ｏ₃及び／又はＦｅ₃Ｏ₄を含んでいてよい。同様な制限はマンガン、例えばＭｎ Ｏ、及び その酸化物又は他の化合物が製品を着色させる傾向のある他の金属にも当てはま る。それほど着色していない酸化第一鉄の場合には、好ましい製品は約５ｗｔ％ 以下、より好ましくは約２ｗｔ％以下、一層好ましくは約１ｗｔ％以下を含んで いてよい。 燃料中の炭素の種類及び量並びに原料物質中に含まれる炭素及び他の着色剤の 種類及び量の制御を行い本発明を実施すると、製品を種々の末端用途に特に適し たものとする輝度レベルを有する固体製品を得ることができる。それらの幾つか を以下に述べる。例えば、少なくとも約６０、好ましくは少なくとも約８０の輝 度レベルを持った製品が予想されている。 例 その１つを図３に描いた、粉砕した鉱物原料物質を用いて、図１及び２に描い た装置で、以下の例を実施した。その図面が示しているように、原料は粗く不規 則な結晶性の粒子である。この粒子原料 ｕｎｔｒｙ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， Ｕ．Ｓ．Ａ．に位置する堆積 製造されているものである。この図の画像はＪＥＯＬ Ｍｏｄｅｌ ８４０ Ｓ ＥＭで作成し、加速電圧は１０ＫＶ、視角６０°、拡大倍率１０００倍とした。 全ての例において、粒度分布は、Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｍ ｏｄｅｌ ＬＳ１３０レーザー回折粒度分析計で測定し、μm で表した相当球径 より小さい容量％で報告した。Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積は、Ｍｉｃｒｏｍｅｔｒｉｃ ｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｇｅｍｉｎｉ ２３６０ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｒｅａ Ａｎａｌｙｚｅｒを用いて測定した。密度、又は 比重は、Ｍｉｃｒｏｍｅｔｒｉｃｓ Ｉ ｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ＡｃｃｕｐｙｃＭｏｄｅｌ １ ３３０ ピクノメーターを用い、ヘリウムを比較流体として測定した。概して楕 円形の粒子の容量％は、カバーガラスの下に屈折率１．６の液体中に粒子間の重 複がないようにサンプルを分散し、Ｂａｕｓｃｈ ＆ Ｌｏｍｂ Ｄｙｎａｚｏ ｏｎ Ｍｏｄｅｌ ３１−０５−２２実験室用顕微鏡を用い倍率１００で、目で 見て評価した。粉末の前記「４５７ナノメーター輝度」（粉末をサンプルセル中 に乾燥充填する）は、ＨｕｎｔｅｒＬａｂ Ｃｏｌｏｒ Ｑｕｅｓｔ ＤＰ−９ ０００ Ｓｐｅｃｔｒｏｃｏｌｏｒｉｍｅｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｏｄｅｌ ＣＱＳ−９４００ ４５／０ を用いて測定し、又はこれに代えて、種々の鉱物 の供給者によって報告されたものとした。結晶化度は、銅Ｋａ放射を有するＰｈ ｉｌｉｐｓの垂直式ディフラクトメーター、調節可能な入射スリット回折ビーム モノクロメーター（ｉｎｃｉｄｅｎｔ ｓｌｉｔｄｉｆｆｒａｃｔｅｄ ｂｅａ ｍ ｍｏｎｏｃｈｒｏｍｅｔｅｒ）及び散乱放射の比例登録（ｐｒｏｐｏｒｔｉ ｏｎａｌ ｒｅｇｉｓｔｒｙ ｏｆ ｓｃａｔｔｅｒｅｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ）を用いて測定した。空気及びガスの体積は１気圧、１５℃でのものを報告する 。鉱物原料のサンプルに付随する組成、融点、屈折率及び他のデータは、文献か ら又は供給者から報告されたデータから得た。 （例１） 図１及び２の装置中に、空気を計りながら酸素含有ガス管３に、約２７０ｆｔ³ ／時間（２０℃での１時間当たりの立方フィート）を導入した。発熱量１００ ０Ｂ．Ｔ．Ｕ．／ｆｔ³を別に計りつつ燃料吐き出し管４から管３中へ接続部５ で、約３５ｆｔ³／時間で吸引させた。追加の８０ｆｔ³／時間の空気を供給管１ ６及びノズル１７からベンチュリー１８を経由して、Ｙ６の原料進入部８へ注 イ灰石で、組成が５１％ＳｉＯ₂；０．３％Ａｌ₂Ｏ₃；４６．９％ＣａＯ；０． ６１％Ｆｅ₂Ｏ₃で、報告された融点が１５４０℃で、Ｘ線回折による結晶化度が １００％で、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が５．０７m²／ｃｃで、屈折率が１．６３で、 粒度分布は９０％、５０％及び１０％がそれぞれ４９μm 、１３μm 及び３μm 未満で、比重が２．９１ｇ／ｃｃで、Ｇ．Ｅ．輝度が９０である。１００ｇのサ ンプルを１００メッシュ篩を通してロート１３に入れ、コンベア１４に載せて移 送し、入口１５を経由して０．５１ｂ／ｈｒの速度でベンチュリー１８に吸引さ せ、Ｙ出口脚９を経由して燃焼バーナー２０に供給される空気及びガス混合物中 に分散させた。開口部２８を通って燃焼室２７に吸入させた追加の空気で、分散 された粒子の同伴及び希釈をさせた後、得られた粒子含有燃焼ガスを、約１０， ０００ｆｔ³／時間、約９０℃でホッパーから排出させた。この自由流動性の白 い粉末製品は、触るとつるつるしており、サイクロン４０を用いて収率９５％で 集めた。 図３のそれと同じ条件下で調製された図４の顕微鏡写真に示されているように 、生成物は多数の概して楕円形の平滑な表面の粒子を持っていおり、その外表面 は、それらが製造された指定された鉱物の結晶構造と同じではないが、本質的に 同じ化学組成（揮発性原料成分の揮発を許容して）を有する、溶融した概して無 定形の物質から主に構成されていると考えられる。幾らかの粗い、不規則な粒子 も存在した。顕微鏡観察に基づいて、サンプル中の８０容量％の粒子は概して楕 円形であった。この同じ物質の他のサンプルのＸ線回折によれば、全サンプル重 量を基準として約１３ｗｔ％の残留結晶性物質を含むことが見いだされた。Ｂ． Ｅ．Ｔ．表面積を測定すると、０．８８m²／ｃｃであった。このサンプルにおい て、粒子の９ ０％、５０％、及び１０％は粒径が、それぞれ３８μm 未満、１３μm 未満、及 び４μm 未満である。比重は２．８３ｇ／ｃｃである。 （例２） 篩を通し、図１及び２の装置中に３．５Ｌｂｓ／ｈｒで吸引させた。他の全ての 条件は例１と同じであり、製品サンプルは収率９１％で集められた。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の７５％は概して楕円形であった。この製 品は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が１．０４m²／ｃｃであり、比重が２．８８ｇ／ｃｃ であり、粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及び１０％が、それぞれ直径４７ μm 未満、１６μm 未満及び４μm 未満であった。 （例３） この例のために調製した原料サンプルはＧ−２００アルカリ長石であり、組成 が６６．８％ＳｉＯ₂；１８．４％Ａｌ₂Ｏ₃；３．０％Ｎａ₂Ｏ；１０．７％Ｋ₂ Ｏ；０．８％ＣａＯ；０．０８％Ｆｅ₂Ｏ₃であり、Ｘ線回折による結晶化度が１ ００％であり、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が３．０m²／ｃｃであり、粒度分布は９０％ 、５０％、及び１０％が、それぞれ４７μm 未満、１６μm 未満及び３μm 未満 であり、比重が２．５７ｇ／ｃｃであった。この物質の１００ｇを例１と同じ条 件下に供給し、製品サンプルを集めたところ、収率８９．６％であった。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の９０％は概して楕円形であった。この製 品は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が０．２８m²／ｃｃであり、残留結晶化度が約８％で あり、比重が２．３８ｇ／ｃｃであり、粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及 び１０％が、それぞれ直径 ５８μm 未満、２１μm 未満及び５μm 未満であった。 （例４） 例３のものと同じ１００ｇのＧ−２００アルカリ長石を１００メッシュ篩を通 し、図１及び２の装置中に３．５Ｌｂｓ／ｈｒで吸引させた。他の全ての条件は 例１と同じであり、製品サンプルは収率９１．５％で集められた。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の８５％は概して楕円形であった。この製 品は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が０．３４m²／ｃｃであり、比重が２．４０ｇ／ｃｃ であり、粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及び１０％が、それぞれ直径５７ μm 未満、２１μm 未満及び４μm 未満であった。 （例５） この例のために調製した原料サンプルはカルシライトの固溶したＭｉｎｅｘ ４ カスミ石（カスミ石閃長岩）であり、組成が６０．０％ＳｉＯ₂；２３．７ ％Ａｌ₂Ｏ₃；１０．６％Ｎａ₂Ｏ；４．８％Ｋ₂Ｏ；０．４％ＣａＯ；０．１％Ｆ ｅ₂Ｏ₃であり、燃焼損失０．６７％であり、Ｘ線回折による結晶化度が７３％で あり、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が４．２m²／ｃｃであり、粒度分布は９０％、５０％ 、及び１０％が、それぞれ２４μm 未満、１０μm 未満及び３μm 未満であり、 比重が２．６１ｇ／ｃｃであり、Ｃｏｌｏｒ Ｑｕｅｓｔ ４５７nm 輝度が８ ４であった。この物質の１００ｇを例１と同じ条件下に供給し、製品サンプルを 集めたところ、収率８７．５％であった。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の９５％は概して楕円形であった。この製 品は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が０．４８m²／ｃｃであり、残留結晶化度が約８％で あり、比重が２．４１ｇ／ｃｃであり、粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及 び１０％が、それぞれ直径 ２３μm 未満、１１μm 未満及び３μm 未満であった。 （例６） 例５のものと同じ１００ｇのＭｉｎｅｘ ４ カスミ石閃長岩を１００メッシ ュ篩を通し、図１及び２の装置中に３．５Ｌｂｓ／ｈｒで吸引させた。他の全て の条件は例１と同じであり、製品サンプルは収率８７．５％で集められた。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の８０％は概して楕円形であった。この製 品は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が０．４１m²／ｃｃであり、比重が２．４３ｇ／ｃｃ であり、粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及び１０％が、それぞれ直径２８ μm 未満、１３μm 未満及び４μm 未満であった。 （例７） この例のために調製した原料サンプルは斜長石（アプライト）であった。これ はＡｌｐｉｎｅジェットミル及び分級器を用いて調製し、原料物質の粒度を平均 粒度３００μm 未満に下げたものであり、組成が６３．８％ＳｉＯ₂；２１．８ ％Ａｌ₂Ｏ₃；５．８％Ｎａ₂Ｏ；２．６％Ｋ₂Ｏ；５．４％ＣａＯ；０．１％Ｆｅ₂ Ｏ₃であり、Ｘ線回折による結晶化度が１００％であり、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が ２．３３m²／ｃｃであり、粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及び１０％が、 それぞれ直径４１μm 未満、２０μm 未満及び５μm 未満であり、比重が２．６ ８ｇ／ｃｃであった。この物質の１００ｇを例１と同じ条件下に供給し、製品サ ンプルを集めたところ、収率９７．４％であった。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の９８％は概して楕円形であった。この製 品は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が０．４４m²／ｃｃであり、Ｘ線回折による残留結晶 化度が約３１％であり、比重が２．４３ｇ／ｃｃであり、粒度分布は、粒子の９ ０％、５０％、及び１０％ が、それぞれ直径３２μm 未満、１７μm 未満及び５μm 未満であった。 （例８） 例７で用いたものと同じ１００ｇの斜長石（アプライト）を１００メッシュ篩 を通し、図１及び２の装置中に３．５Ｌｂｓ／ｈｒで吸引させた。他の全ての条 件は例１と同じであり、製品サンプルは収率９７．２％で集められた。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の９５％は概して楕円形であった。この製 品は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が０．１９m²／ｃｃであり、比重が２．４４ｇ／ｃｃ であり、粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及び１０％が、それぞれ直径３７ μm 未満、１９μm 未満及び５μm 未満であった。 （例９） この例のために調製した原料サンプルはＮＣ−４アルカリ長石であり、組成が ６８．８％ＳｉＯ₂；１８．７％Ａｌ₂Ｏ₃；６．９％Ｎａ₂Ｏ；３．８％Ｋ₂Ｏ； １．６％ＣａＯ；０．０５％Ｆｅ₂Ｏ₃であり、報告された融点が１０２０℃であ り、燃焼損失が０．１３％であり、結晶化度が１００％（結晶性石英、微斜長石 及びソーダ長石の合計で８８％はＸ線分析で検出され、Ｎａｇｇｌｉ Ｍｏｌｅ ｃｕｌａｒ Ｎｏｒｍ の計算は、残りの鉱物はＸ線回折では検出されない追加 のソーダ長石、正長石及び灰長石組成物でることを示した）であり、Ｂ．Ｅ．Ｔ ．表面積が３．１０m²／ｃｃであり、粒度分布は９０％、５０％、及び１０％が 、それぞれ３９μm 未満、１４μm 未満及び３μm 未満であり、比重が２．５９ ｇ／ｃｃであり、Ｃｏｌｏｒ Ｑｕｅｓｔ ４５７nm輝度が８８であった。この 物質の１００ｇを例１と同じ条件下に供給し、製品サンプルを集めたところ、収 率９４．３％であった。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の９５％は概して楕円形であった。この製 品は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が０．３６m²／ｃｃであり、残留結晶化度が約１１％ であり、比重が２．４１ｇ／ｃｃであり、Ｃｏｌｏｒ Ｑｕｅｓｔ ４５７nm輝 度が８１であり、粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及び１０％が、それぞれ 直径３２μm 未満、１１μm 未満及び３μm 未満であった。 （例１０） 例９のものと同じ１００ｇのＮＣ−４アルカリ長石を１００メッシュ篩を通し 、図１及び２の装置中に３．５Ｌｂｓ／ｈｒで吸引させた。他の全ての条件は例 １と同じであり、製品サンプルは収率９４．１％で集められた。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の９０％は概して楕円形であった。この製 品は、残留結晶度が１６％であり、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が０．２９m²／ｃｃであ り、比重が２．４２ｇ／ｃｃであり、粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及び １０％が、それぞれ直径４２μm 未満、１７μm 未満及び４μm 未満であった。 （例１１） 例９のものと同じ１００ｇのＮＣ−４アルカリ長石を１００メッシュ篩を通し 、図１及び２の装置中に０．５Ｌｂｓ／ｈｒで吸引させた。約１５ｆｔ³／ｈｒ の酸素ガスを計量して燃焼空気供給ラインに入れ、全体の（計量した及びベンチ ュリーに注入した）燃焼用空気は、対応して約７５ｆｔ³／ｈｒだけ減り、約２ ７５ｆｔ³／ｈｒになった他は、他の全ての条件は例１と同じであった。製品サ ンプルは収率９７．８％で集められた。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の９８％は概して楕円形であった。この製 品は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が０．７０m²／ｃｃであり、比重が２．４２ｇ／ｃｃ であり、粒度分布は、粒子の９０％、５ ０％、及び１０％が、それぞれ直径３６μm 未満、１３μm 未満及び４μm 未満 であった。 （例１２） この例のために調製した原料サンプルはＵｎｉｍｉｎ １４０粉砕シリカ（Ｕ ｎｉｍｉｎ Ｃｏｒｐ．から入手した）であり、組成が９９．５％ＳｉＯ₂；０ ．２％Ａｌ₂Ｏ₃；０．０％Ｎａ₂Ｏ；０．０％Ｋ₂Ｏ；０．０２％ＣａＯ；０．０ ５％Ｆｅ₂Ｏ₃であり、Ｘ線回折による結晶化度が１００％であり、Ｂ．Ｅ．Ｔ． 表面積が２．３８m²／ｃｃであり、粒度分布は９０％、５０％、及び１０％が、 それぞれ７５μm 未満、２４μm 未満及び３μm 未満であり、比重が２．６５ｇ ／ｃｃであった。この物質の１００ｇを例１と同じ条件下に供給し、製品サンプ ルを集めたところ、収率８１．３％であった。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の２％は概して楕円形であった。この製品 は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が０．３４m²／ｃｃであり、残留結晶化度が約８６％で あり、比重が２．６１ｇ／ｃｃであり、Ｃｏｌｏｒ Ｑｕｅｓｔ ４５７nm輝度 が８１であり、粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及び１０％が、それぞれ直 径６９μm 未満、２５μm 未満及び５μm 未満であった。 （例１３） 例１２のものと同じ１００ｇのＵｎｉｍｉｎ １４０粉砕シリカを１００メッ シュ篩を通し、図１及び２の装置中に０．５Ｌｂｓ／ｈｒで吸引させた。約１５ ｆｔ³／ｈｒの酸素ガスを計量して燃焼空気供給ラインに入れ、全体の（計量し た及びベンチュリーに注入した）燃焼用空気は、対応して約７５ｆｔ³／ｈｒだ け減り、約２７５ｆｔ³／ｈｒになった他は、他の全ての条件は例１と同じであ った。製品サンプルは収率９７．８％で集められた。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の２％は概して楕円形であった。この製品 は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．表面積が１．０２m²／ｃｃであり、残留結晶化度が８８％であ り、比重が２．６２ｇ／ｃｃであり、粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及び １０％が、それぞれ直径７２μm 未満、２５μm 未満及び５μm 未満であった。 （例１４） この例のために調製した原料サンプルはカスミ石閃長岩であり、組成が６０． ０％ＳｉＯ₂；２３．７％Ａｌ₂Ｏ₃；１０．６％Ｎａ₂Ｏ；４．８％Ｋ₂Ｏ；０． ３７％ＣａＯ；０．０８％Ｆｅ₂Ｏ₃であり、燃焼損失が０．６７％であり、Ｂ． Ｅ．Ｔ．表面積が１０．６５m²／ｃｃであり、粒度分布は９０％、５０％、及び １０％が、それぞれ９μm 未満、４μm 未満及び２μm 未満であり、比重が２． ６５ｇ／ｃｃであった。この物質の６００ｇを１００メッシュの篩に通過させ、 図１及び２の装置に１．２５Ｌｂｓ／ｈｒで吸引させた。製品サンプルをプレミ アリバースパルスフィルターレシーバー（Ｐｒｅｍｉｅｒ ｒｅｖｅｒｓｅ ｐ ｕｌｓｅ ｆｉｌｔｅｒ ｒｅｃｅｉｖｅｒ）「バグハウス」を用いて集めたと ころ、収率７０％（残りはフィルター媒体にしっかり密着していた）であったこ とを除いて、他の全てのプロセス条件を例１と同じにした。 顕微鏡観察によれば、バグハウスから回収された製品中の粒子の９９％は概し て楕円形であり、約１０％は直径１０〜８０μm の大きな概して楕円形の粒子で あった（凝集体の溶融の結果であると推定される）。この回収された製品は、Ｂ ．Ｅ．Ｔ．表面積が２．８６m²／ｃｃであり、比重が２．３８ｇ／ｃｃであり、 粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及び１０％が、それぞれ直径２８μm 未満 、４．６μm 未満及び２μm 未満であった。 （例１５） ２７０ｇのＮＣ−４アルカリ長石粉末（例９のものと同じである）及び３０ｇ の顔料グレードＴｉＯ₂（ＫＲＯＮＯＳ，ＩＮＣ．，Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａ ｓ，Ｕ．Ｓ．Ａ．によって供給されているＫＲＯＮＯＳ^TM２０７３）をボールミ ル中で充分に混合した。別に、１．２６ｇのリグニンスルホン酸ナトリウム（Ｌ ｉｇｎｏｔｅｃｈ ｏｆ Ｒｔｈｓｃｈｉｌｄ， Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ， Ｕ． Ｓ．Ａ．によって供給されているＮｏｒｌｉｇ）を２４ｇの水に溶解した。この 粉末混合物及び溶液を一緒にし、充分に混合し、トレー中に拡げ、１２０℃で１ 時間乾燥して、砕けやすい緩く固めた物質を形成した。この物質を篩にかけ２３ ０メッシュ篩を通して凝集されたＮＣ−４及びＴｉＯ₂粒子からなる原料を作っ た。 １００ｇの凝集した原料を図１及び２の装置中に３．５Ｌｂｓ／ｈｒで吸引さ せ、他の全てのプロセス条件は例１と同じにした。製品サンプルはサイクロンか ら回収し、収率９６．８％を得た。 顕微鏡観察によれば、製品中の粒子の９０％は概して楕円形であった。５〜６ ０μm の粒子は、約１μm 又はそれ以下の領域の非常に不透明な領域の斑点が付 いていた（ＴｉＯ₂粒子が大きな長石粒子にくっついたか、又は部分的に溶融し てくっついたものと推定される）。少数の（２％未満）の大きな、不透明な、非 球形の粒子も観察された（ボールミル中で充分に分散されなかった、溶融した、 又は部分的に溶融したＴｉＯ₂の凝集体であると推定される）。この製品は、Ｂ ．Ｅ．Ｔ．表面積が１．２４m²／ｃｃであり、比重が２．４７ｇ／ｃｃであり、 粒度分布は、粒子の９０％、５０％、及び１０％が、それぞれ直径５６μm 未満 、１９μm 未満及び６μm 未満であった。 産業上の利用分野 本発明による製品は、他の形状の粒子を伴い又は伴わない概して楕円形の粒子 を含む固体粒子から実質的になる組成物として産業に供給されるであろうと期待 される。しかしながら、この粒子の様々な実際的な利用の故に、請求の範囲に記 載された本発明の組成物は多数の種々の形態を取りうる。幾つかの例を以下に示 す。 ここに開示された固体粒子を含む組成物は、概して楕円形の粒子を含むそのよ うな固体粒子とあらゆる種類のポリマー材料との混合物の形態を取りうる。前記 ポリマー材料は、例えば熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂、エラストマー及び、例 えばプラスチックとして広く知られた全ての材料を含む他の形態のものを含む。 そのような混合物において、固体粒子の体積は、そのような粒子及びポリマー材 料の全体積を基準にして、約０．０５％（例えば、少量の粒子がブロッキング防 止剤としてフィルム中に存在するとき）ないし約９９．９％（例えば、少量のポ リマーが粒子上の表面処理剤として存在するとき）にわたって存在しうる。 上記のＫａｔｚ ａｎｄ Ｍｉｌｅｗｓｋｉは、３１１〜３１５ページにおい てポリマー材料中のガラスビーズの使用を論じている。特に本発明は、平均直径 が約５０μm 以下の範囲の概して楕円形の粒子の経済的源を提供するので、これ らの用途の全てでないにしても殆どの用途に有用である。同様に、少しの配合の 調製をするだけで、前記概して楕円形の粒子は、溶融シリカ、球状アルミナ、シ リカ、長石、炭酸カルシウム、カスミ石閃長岩、アルミナ三水和物及び添加剤又 は純粋粉末（ｎｅａｔ ｐｏｗｄｅｒ）として使用される他の粒子として、前記 文献に記載された全ての用途でないにしても、殆どの用途に有用であろう。本発 明の製品は、与えられた用途又は配合物に使用され又は含まれる粒状添加物の少 なくとも一部、そして多くの場合全部を置き換えることができる。望みの粘度、 きめ又は重要な他の性質を達するためにほんの少しの追加の調節が必要になるだ けであろう。 上述の小さなサイズ範囲の粒子、特に平均粒径が約２５μm 以下のものは、磨 耗及び汚染に対する抵抗性を有し、平滑な表面を有する成形品及び積層体を含む 、複合物を製造するのに重要である。結局、これらの粒子は、電気輸送産業及び 他の産業用の広範な種々の成形用コンパウンド及び成形された部材を調製するた めに、並びに建築及び建設産業用のカウンター甲板、化粧台及び他の用途のため の積層用配合物、積層体及び他の品目を調製するために使用される、アミノポリ マープラスチック、ポリエステル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂及び他の樹脂 において、特に有用であろう。これらの目的のために、本発明の固体粒子は、そ れらのポリマー材料との種々の混合物において、好ましくは、組成物全体の体積 を基準として約５〜約６５容量％の量で存在する。 他の価値ある末端用途は、前記固体粒子を含む全ての種類のポリマーフィルム である。例えば、ポリマーフィルムに十分な量添加されると、前記粒状製品は、 前記フィルムにブロッキング防止性を与える。例を挙げると、これらの製品の０ ．０５〜０．５容量％をポリエチレン及び／又は他のフィルムに均一に配合する と、積み重ねた（巻いた状態を含む）状態で、一般的な倉庫の条件、例えばフィ ルム温度４５℃以下で貯蔵してフィルム層の相互の「ブロッキング」又は融着を 生じない。これらのブロッキング防止用途のための好ましい製品においては、９ ０〜１００容量％の粒子は直径が約１５μm 以下であり、約８０〜１００容量％ の粒子は概して楕円形である。 ペイントの増量剤は、他の価値ある用途である。丸い粒子に富んだ色の薄くて サイズの小さい製品は入手が容易であるから、これら 製品を、液体被覆組成物に充填材として、前記組成物の全体積の約５〜約５０％ の範囲の配合量で添加するのが可能である。非常に小さな粒度及び実質的に球状 の粒子の豊富な粒状製品を用いると、比較的わずかな粘度上昇、例えば、典型的 な不規則な形状の粒子の形態の充填材を用いたとき予想される粘度上昇の半分未 満が経験される。そのような用途に有用な粒状製品の好ましい例は、Ｃｏｌｏｒ Ｑｕｅｓｔ ４５７nm輝度少なくとも約８０で、粒子の約９０〜１００容量％ が直径約２５μm 以下の範囲にあり、粒子の約７５〜１００容量％は概して楕円 形又は実質的に球形である。 本発明の組成物は液体被覆組成物を含み、これは硬化して固体の装飾用又は保 護用の被膜となり、これら被膜は建築用ペイント、工業用被覆剤、ステイン及び 他の被膜を含む。これらの組成物において、前記粒状材料は、望むならば、高価 な又は環境問題を引き起こす他の成分、例えば溶媒に置き換えるのに使用できる 。相当程度にまで丸い粒子からなる製品、例えば約７０〜約１００容量％の概し て楕円形の粒子を含むものは、被膜中に添加して改善された耐久性を提供できる 。 本発明の製品は、調節された表面の木目を与えるに充分な量で被膜中に用い、 これによって光沢を減少させ、「つや消」硬化と共に改善された耐汚染性及び耐 磨耗性を与えることもできる。これらの用途には、約９０〜１００容量％の粒子 が直径約２５μm 以下であり、約６０〜１００％の概して楕円形の粒子を含む製 品が好ましい。 ガラスビーズの融点よりも高い融点を持つように容易に作ることのできる本発 明の固体粒子は、例えば耐久性又は硬度を改善するための添加剤として前記固体 粒子が分散された金属材料のマトリックスを含む種類の成形された金属部材に潜 在的に有用である。そのよ うな金属材料は、例えば、亜鉛、アルミニウム及び前記金属材料の少なくとも１ つを含む合金から選ばれる。そのような組成物において、本発明製品は重量とコ ストの両方の節約になる。 不活性な、非磨耗性の概して楕円形の充填材は石鹸及び化粧品の配合物に有用 である。それはそれらがそのような配合物に平滑な木目を与えるからである。人 間又は動物の皮膚又は他の体の部分への適用のための薬理学的に許容できる媒体 中に分散された本発明の固体粒子を含む平滑な木目の流動性の又は延びのよい材 料の形態の組成物を提供することが可能である。粒状製品に重金属及び他の有毒 な物質のないことは、これらの用途の全てでないにしても多数の用途に必要であ ろう。これらの用途に好まれる製品は、固体粒子の約９０〜１００容量％が直径 １０μm 以下であり、粒子の約９０〜１００容量％が概して楕円形の又は実質的 に球形である。 紙産業はあらゆる種類の特殊充填材の大きな需要を持ち、本発明は、高度の表 面平滑性及び耐久性を持つ紙を配合する機会を与える。従って、本発明は、ウェ ブの構成要素として織られた又は不織の繊維を含み、そのようなウェブがポリマ ー材料を含むか含まないかに拘わらず、本発明の固体粒子が前記ウェブ中に添加 剤として存在する、表面平滑なウェブの形態の組成物を作ることを可能にする。 これらの用途のために、平均粒度約１０μm 以下の製品が好ましい。 本発明の固体粒子は多数のコーキング材、有機又は無機のセメント、及び他の 組成物を調製するのに有用である。これらの内には、前記固体粒子をその中に分 散された前記固体粒子を含む平滑な木目の流動性で延びのよい接着剤の形態の組 成物がある。丸みのある粒子に富んだ、約５０〜１００容量％の概して楕円形の 又は実質的に球形の粒子を含み、平均粒度が約１０μm 以下の本発明の製品は、 接着剤の性質を変性するための添加剤として有用であり、粘着性、弾性、伸び、 及び恐らく以前には入手できなかった他の性質の組み合わせを与えるであろう。 他の有用な組成物は、前記固体粒子との混合物として少なくとも無機のセメント 形成剤を含む粉末を含む。本発明の白いグレードは、外観が重要な特徴である組 成物に有用である。例えば、Ｃｏｌｏｒ Ｑｕｅｓｔ ４５７nm輝度少なくとも 約８０、平均粒度約１０μm 以上の製品が歯科用組成物に好ましい。 上記のＫａｔｚ ａｎｄ Ｍｉｌｅｗｓｋｉは、第４章において大きな及び小 さな直径の混合物を用いて、高い「充填ファクター」又は高い嵩密度を持った組 み合わせを提供することを記載している。そのような組み合わせは、概して楕円 形の粒子がその中の固体粒子の非常に高い容量％を占め、結局最小の他の成分を 含む複合物の配合にとって重要である。高い温度で高い性能を与える複合物、例 えば航空宇宙用途及び他の用途で使用されうる複合物はそのような配合技術で可 能にされる。本発明はこれらの混合物に必要とされる小さなサイズの粒子が豊富 に存在する製品を容易に入手可能にする。 本発明の概して楕円形の粒子は、それら自体で、又は、例えば他の種類の固体 もしくは多孔質の粒子粒子を含む他の材料との組み合わせで、非流動性の多孔質 構造体を形成するのに使用できる。そのような構造の粒子は一時的に又は永久的 に相互に、高温焼結により、又は少量の接着剤又はセメントの添加により粒子を 相互に接合して大きな塊にすることにより、相互に接合させることができる。こ れらの製品はブロック、板状体、又は他の形状の形態にて、軽量構造材料として 有用である。粒度及び接着剤の適当な選択により、これら材料の多孔度を調節し てガス及び／又は液体用のフィルターと して利用することを可能にする。 ケイ灰石から誘導される概して楕円形の粒子は屈折率が１．６又はそれ以上と なり得る。この屈折率は充分に高いので、これらの粒子を道路及び他の高速道路 の標識用の高い光反射率を有する被膜及びフィルムを作るのに有用である。これ らの用途には、粒度７５μm 又はそれ以上の大きな粒子がこれらの用途に好まし い。 本発明の粒子は、硬化性液体及び固体ポリマー組成物一般に有用である。しか しながら、それらは他の充填材と比較して比較的高いＵＶ透明性の故にＵＶ−硬 化性組成物に有用である。 本発明の製品の純粋な（ｎｅａｔ）又は粉末状の形態は、丸みのある粒子形状 の故に、触って異常な程度の滑性又はスリップ性を有する。この性質は、自由流 動性に富んだ概して楕円形の粒子に富んだ本発明のそれらの具体例を、広い範囲 の用途、例えば種々の摩擦調節用途の滑剤、皮膚保護用の粉末、フィルム及び紙 の層の間のスリップ剤、及び表面一般の粘着性（ｔａｃｋｉｎｅｓｓ ｏｒ ｓ ｔｉｃｋｉｎｅｓｓ）を調節するための薬剤に有用にする。 シランカップリング剤、有機チタネート、界面活性剤、分散剤、湿潤剤、エッ チング剤（酸性の又は塩基性の）、又は他の薬剤での何らかの形での表面処理、 及び表面変性の何らかの他の方法は、全ての用途において概して楕円形の粒子の 性能を高めるのに使用できる。Ｓｉｌａｎｅ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ａｇｅｎｔｓ ， Ｐｌｕｅｄｄｅｌｍａｎｎ， Ｅ．Ｐ．，２ｎｄ Ｅｄ．，ＰｌｅｎｕｍＰ ｒｅｓｓ，１９９１を参照のこと。ポリマー材料との結合を改善するための有機 チタネート及びシランカップリング剤に関する追加の情報のために、Ｇｒｉｌｌ ｏの米国特許Ｎo.３８３４９２４、Ｉａｎｎｉｃｅｌｌｉの米国特許Ｎo.３２９ ０１６５及び３５６７６８０、並びにＫｌｉｎｇａｍａｎ及びＥｈｒｅｎｒｅｉ ｃｈの米国 特許Ｎo.４２６８３２０及び４２９４７５０をも参照のこと。 上述の本発明の製品の末端用途は、現在最も魅力的に見えるものである。本発 明の具体例の上述の開示及びその末端用途は、単に例を挙げるためにのみ与えた もので、本発明を限定するものでない。従って、本発明は以下の請求の範囲に属 する全ての具体例及びその均等物を含むものと解すべきである。 本発明を以下の具体例によって更に述べる。 原料粒子の物質がケイ灰石を含む、ここに記載した組成物。原料粒子の物質が アルカリ長石を含む、ここに記載した組成物。原料粒子の物質が斜長石を含む、 ここに記載した組成物。原料粒子の物質がカスミ石を含む、ここに記載した組成 物。 実質的にガラス状の製品の化学組成が実質的にケイ灰石のそれに対応する、こ こに記載した組成物。実質的にガラス状の製品の化学組成が実質的にアルカリ長 石のそれに対応する、ここに記載した組成物。実質的にガラス状の製品の化学組 成が実質的に斜長石のそれに対応する、ここに記載した組成物。実質的にガラス 状の製品の化学組成が実質的にカスミ石のそれに対応する、ここに記載した組成 物。 前記固体粒子の表面に適用された有機物質の形態で存在する炭素以外の、この 固体粒子の炭素含量が、前記粒子の全重量を基準として約０．１ｗｔ％以下であ る、ここに記載した組成物。 前記固体粒子が、前記固体粒子の全重量の約０．１ｗｔ％以下、好ましくは約 ０．０５ｗｔ％以下のＦｅ₂Ｏ₃及び／又はＦｅ₃Ｏ₄を含む、組成物。 前記粒子の前記約１５〜１００％の、好ましくは約７０〜１００容量％、より 好ましくは約９０〜１００容量％が実質的にばらばらの粒子である、ここに述べ た組成物。最も好ましくは、前記組成物 は実質的にばらばらの粒子から構成されている。 ここに記載した液体被覆組成物であって、硬化して固体被膜になり、前記粒子 の約９０〜１００容量％が約２５μm 以下の直径を有し、前記粒子は約６０〜１ ００容量％の概して楕円形の粒子を含み、前記粒子は前記液体被覆組成物中に、 それに調節された表面の木目を与えるに充分な量で存在するもの。 ここに述べた組成物であって、前記ポリマー材料が、アミン含有樹脂、ポリエ ステル樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂及びこれらの混合物から選ばれる 合成ポリマー材料を含むもの。 ここに記載した粒子を製造する方法であって、多数の粒子の外側部分が前記粒 子を燃焼ガスとその炎中で接触させることにより溶融するもの。 ここに記載した粒子を製造する方法であって、前記粒子が、溶融の間に、自由 落下し、流動され又は燃焼ガス中に同伴されるもの。 ここに記載した粒子を製造する方法であって、前記粒子が、粒子温度約１００ ０〜１９００℃で燃焼ガス中で溶融されるもの。 ここに記載した粒子を製造する方法であって、原料物質及び／又は燃焼支持ガ スの予熱に消費され得る全てのエネルギーを除いて、前記ガスの燃焼によって放 出される燃焼エネルギーが、回収される製品のポンドあたり約１０００〜約１０ ０，０００Ｂ．Ｔ．Ｕ．の範囲にあるもの。 ここに記載した粒子を製造する方法であって、その外表面が、溶融により実質 的に楕円形の形態に転化された粒子が、毎秒約１００℃超、約２００℃超、又は 約３００℃超の速度で非粘着性の条件に急冷されるもの。 ここに記載した粒子を製造する方法であって、前記実質的に楕円形の形態の粒 子の約１５〜１００容量％が、前記原料物質を燃焼ガ スを１回通すことにより回収されるもの。 次のＡ〜Ｄを含む、ここに記載した粒子の製造方法： Ａ．原料物質として、平均粒度約５００μm 以下の、実質的にばらばらな不規 則な粒子を供給し； Ｂ．前記粒子の多数の少なくとも外側部分を溶融するに充分な温度、エンタル ピー及び前記粒子への熱移送の能力によって特徴付けられた熱燃焼ガスの流れを 発生させ； Ｃ．原料物質粒子及び燃焼ガスを、充分に接近し、相互に熱移送関係にあり、 充分な時間、燃焼ガスからの原料物質への熱の充分な移送を伴って流して、前記 粒子の第１の部分を、 １．前記第１の部分の内から多数の粒子の少なくとも外側部分を溶融し、そし て ２．前記溶融した外側部分を再分配して前記第１の部分の内から不規則な形状 の粒子の外側表面を、平滑な外側表面を有する実質的に楕円形の形態に転化し、 一方では第２の部分の粒子の不規則な形状を保持させ；そして Ｄ．規則的な形状をした粒子及び不規則的な形状をした粒子の両方を含む製品 を回収し、実質的に楕円形の形状をした粒子を含む前記規則的な形状をした粒子 は、回収した製品の少なくとも約１５容量％を占める。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．固体粒子を含む組成物であって、 Ａ．前記粒子の少なくとも一部は、実質的にガラス状の、概して楕円形の粒子 であり、ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石から選ばれた少なくとも １つの物質から実質的に構成される原料粒子から、前記原料粒子をバルクの（ｂ ｕｌｋ）液体の形態に転化することなく、それぞれ形成され； Ｂ．前記組成物は、１５〜１００容量％の、前記原料粒子の少なくとも部分的 に溶融した製品である前記実質的にガラス状の概して楕円形の粒子を含み、前記 容量は前記組成物中に存在する固体粒子の全体積を基準としているもの。 ２．前記物質が、ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石から選ばれる 少なくとも２つの物質の組み合わせを含む、請求の範囲１の組成物。 ３．固体粒子を含む組成物であって、 Ａ．前記粒子の少なくとも一部は、実質的にガラス状の、概して楕円形の粒子 であり、原料粒子から、前記原料粒子をバルクの（ｂｕｌｋ）液体の形態に転化 することなく、それぞれ形成され； Ｂ．前記組成物は、１５〜１００容量％の、前記原料粒子の少なくとも部分的 に溶融した製品であり、それぞれケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石 から選ばれた物質に実質的に対応する化学組成を有する前記実質的にガラス状の 概して楕円形の粒子を含み、前記容量は前記組成物中に存在する固体粒子の全体 積を基準としているもの。 ４．固体粒子を含む組成物であって、 Ａ．前記固体粒子の少なくとも一部は、実質的にガラス状の概し て楕円形の粒子であり； Ｂ．前記固体粒子の少なくとも一部は、それぞれケイ灰石、アルカリ長石、斜 長石及びカスミ石から選ばれる物質の化学組成に実質的に対応する化学組成を有 し；そして Ｃ．前記組成物は、この組成物中に存在する固体粒子の全体積を基準として、 約１５〜１００容量％の、前記化学組成を有する前記概して楕円形の粒子を含む もの。 ５．前記約１５〜１００容量％の粒子が、ケイ灰石の化学組成に実質的に対応 する化学組成を有する請求の範囲４の組成物。 ６．前記約１５〜１００容量％の粒子が、アルカリ長石の化学組成に実質的に 対応する化学組成を有する請求の範囲４の組成物。 ７．前記約１５〜１００容量％の粒子が、斜長石の化学組成に実質的に対応す る化学組成を有する請求の範囲４の組成物。 ８．前記約１５〜１００容量％の粒子が、カスミ石の化学組成に実質的に対応 する化学組成を有する請求の範囲４の組成物。 ９．概して楕円形でなく、化学組成が実質的にケイ灰石、アルカリ長石、斜長 石又はカスミ石のそれに実質的に対応する固体粒子を、約８５容量％以下含む請 求の範囲４の組成物。 １０．前記固体粒子の４５７nm輝度が少なくとも約６０である請求の範囲４の 組成物。 １１．前記固体粒子の表面に適用された有機物質の形態で存在する炭素以外の 、この固体粒子の炭素含量が、前記粒子の全重量を基準として約０．２％以下で ある、請求の範囲４の組成物。 １２．前記固体粒子が、前記固体粒子の全重量を基準として約０．２ｗｔ％以 下のＦｅ₂Ｏ₃及び／又はＦｅ₃Ｏ₄を含む、請求の範囲４の組成物。 １３．前記固体粒子の表面に適用された有機物質の形態で存在す る炭素以外の、この固体粒子の炭素含量が、前記粒子の全重量を基準として約０ ．１５％以下である、請求の範囲４の組成物。 １４．前記組成物の前記固体粒子の粒径が約５００μm 以下であり、前記粒子 の約５０〜１００容量％が粒度約１〜約２５０μm の範囲にある請求の範囲４の 組成物。 １５．前記約１５〜１００％の粒子の体積の約５０〜１００容量％が実質的に ばらばらの粒子である請求の範囲１４の組成物。 １６．前記固体粒子をポリマー材料と混合して含む請求の範囲４の組成物。 １７．前記固体粒子を含む固体ポリマーフィルムである、請求の範囲１６の組 成物。 １８．前記固体粒子を含む固体ポリマーフィルムであって、前記固体粒子の量 が約４５℃以下のフィルム温度で前記フィルムにブロッキング防止性を与えるに 充分なものである、請求の範囲１６の組成物。 １９．前記固体粒子が充填材として存在する液体被覆組成物であって、この固 体粒子の量が前記組成物の全体積を基準として約５〜約５０容量％の範囲にある 、請求の範囲１６の組成物。 ２０．積層用混合物、積層体の層、成形コンパウンド又は成形部材の形態をし ており、好ましくは、ここに、前記固体粒子の全体積を基準として約５〜約６５ 容量％の前記固体粒子が粒度約２５μm 以下の範囲である、請求の範囲１６の組 成物。 ２１．滑らかな木目の流動性のある又は延びのよい接着剤であり、前記固体粒 子をその中に分散して含む、請求の範囲１６の組成物。 ２２．平滑な表面のウェブの形態をしており、織られた又は不織の繊維をこの ウェブの主要な構成要素としており、前記固体粒子が 前記ウェブ中に存在する、請求の範囲１６の組成物。 ２３．平滑な表面のウェブの形態をしており、織られた又は不織の繊維をこの ウェブの主要な構成要素としており、前記固体粒子が前記ウェブ中に存在する、 請求の範囲４の組成物。 ２４．前記固体粒子が増量剤として分散された金属材料であって、この金属材 料が好ましくは亜鉛、アルミニウム及び前記金属の少なくとも１つを含む合金か ら選ばれるもののマトリックスを有する成形された金属材料の形態をしている請 求の範囲４の組成物。 ２５．前記固体粒子を薬理学的に許容できる媒体中に分散して含む人又は動物 の皮膚又は体の他の部分に適用するための、滑らかな木目の流動性のある又は延 びのよい物質の形態をした請求の範囲４の組成物。 ２６．前記固体粒子を混合した少なくとも無機セメント形成成分として含む粉 末の形態をした請求の範囲４の組成物。 ２７．請求の範囲１、２又は４の、固体で、概して楕円形の粒子を含む粒状材 料を、バルクで（ｉｎ ｂｕｌｋ）製造する方法であって、次のことを含むもの ： Ａ．ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石から選ばれる少なくとも１ つのシリケート含有物質を約６０〜１００ｗｔ％含む不規則な形状をした原料粒 子を分散させ；そして Ｂ．前記原料粒子を分散された条件下に維持し、この原料粒子を充分に加熱し て前記不規則な形状の粒子の少なくとも表面を溶融して、少なくとも部分的に溶 融したバルクの（ｂｕｌｋ）粒状生成物を製造し、ここに約１５〜１００容量％ の溶融したバルクの粒状製品が、概して楕円形のばらばらな粒子となるようにす ること。 ２８．請求の範囲１、２又は４に記載された、固体で、概して楕円形の粒子を 含む粒状材料を、バルクで（ｉｎ ｂｕｌｋ）製造す る方法であって、次のことを含むもの： Ａ．ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石から選ばれる少なくとも１ つの物質約６０〜１００ｗｔ％からなる不規則な形状をした原料粒子を燃焼性ガ スの流れ中に分散させ；そして Ｂ．前記原料粒子を前記燃焼性ガス中に分散された条件下に維持し、この原料 粒子を前記燃焼性ガス中の燃焼により加熱して前記不規則な形状の粒子の少なく とも表面を溶融して、少なくとも部分的に溶融したバルクの（ｂｕｌｋ）粒状生 成物を製造し、ここに約１５〜１００容量％の溶融したバルクの粒状製品が、概 して楕円形のばらばらな粒子となるようにすること。 ２９．固体で、概して楕円形の粒子を含む粒状材料を製造するための請求の範 囲２７又は２８の方法であって、次のことを含むもの： Ａ．原料物質として、実質的にばらばらの、不規則な形状の、固体粒子であっ て、 １．４５７nm輝度が少なくとも約６０℃であり、 ２．ケイ灰石、アルカリ長石、斜長石及びカスミ石のうちから選ばれた少なく とも１つの物質から実質的になり、 ３．粒度が約５００μm 以下の範囲である、 ものを用意し； Ｂ．前記粒子の多数の少なくとも外側部分を溶融するのに充分な温度、エンタ ルピー及び前記粒子への熱移送の能力によって特徴付けられた熱い燃焼ガスの流 れを発生させ；そして Ｃ．前記燃焼ガス中に前記原料物質粒子を分散させ、前記粒子を、得られた混 合物中に充分に接近して流し、燃焼ガスの燃焼の間、充分な時間前記燃焼ガスと 熱移送関係におき、前記燃焼している燃焼ガスの熱を原料物質へ充分移送させ、 前記ガス中での前記粒子の 分散を充分保持して、前記粒子の少なくとも一部を部分的に溶融させ、概して楕 円形の固体粒子及び不規則な形状の粒子の両方を含み、その内少なくとも部分的 に溶融した粒子の約１５〜１００容量％が概して楕円形となるようにすること。