JP2002029764A

JP2002029764A - 微小中空ガラス球状体およびその製造方法

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Publication number: JP2002029764A
Application number: JP2000219074A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Matsubara; 俊哉松原; Masaharu Tanaka; 正治田中; Makoto Kusaka; 良日下; Kenji Yamada; 兼士山田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2002-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】微小かつ粒径の揃った中空ガラス球状体を任意
のガラス組成であっても効果的に製造する方法の提供。【解決手段】あらかじめ所望の組成を有するガラス粉
末、加熱することによりガスを発生する無機塩、および
ホウ酸を添加した混合物を、湿式粉砕してガラス粉末の
平均粒子径が２．０μｍ以下のスラリーを形成し、該ス
ラリーを液滴化し、噴霧燃焼して中空体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微小中空ガラス球
状体の製造方法およびそれにより得られた微小中空ガラ
ス球状体に関する。

【０００２】

【従来の技術】微小中空ガラス球状体は、ガラスマイク
ロ中空体（中空体）などとも呼ばれ、他の充填材に比較
して、比重が軽く、耐熱性、耐圧性、耐衝撃性を有し、
充填材として使用したとき充填物の寸法安定性、成形性
などの物性を改良できる。

【０００３】このため、自動車、携帯電子機器、家庭電
化製品などの樹脂成形部品、パテ、シーリング材、船舶
用浮力材、合成木材、強化セメント外壁材、軽量外壁
板、人工大理石などの軽量化目的の多くの用途に用いら
れている。

【０００４】また、遮音材、吸音材、断熱材、絶縁材、
低誘電率化材など、種々の用途への展開も期待される材
料である。特に微小化により拡大が期待される用途とし
ては、断熱用途では断熱塗料、低誘電率化用途では電線
被服材や基板での使用が例示される。また、含水爆薬、
紙粘土、ゴム、塗料などの用途にも使用できる。このよ
うに、微小中空ガラス球状体は広い用途を有するが、そ
れに伴い、より優れた種々のガラス組成の微小中空ガラ
ス球状体が強く要求されてきている。

【０００５】微小中空ガラス球状体およびその製造方法
としては、すでに種々の提案がなされている。例えば、
特開昭５８−１５６５５１には、ＳｉＯ₂、Ｈ₃ＢＯ₃、
ＣａＣＯ₃、Ｎａ₂ＣＯ₃、ＮＨ₄Ｈ₂ＰＯ₄、Ｎａ₂ＳＯ₄な
どの原料を１０００℃以上の高温度で溶融して硫黄分を
多含するガラスを形成させ、ついで、そのガラスを乾式
粉砕後、分級して得られたガラス微粉末を火炎中に分
散、滞留させることにより、硫黄分を発泡剤成分として
発泡させ、ホウケイ酸塩系ガラス微小中空球状体を形成
する方法が記載されている。また、特公平４−３７０１
７には、シリカゲルにガラス形成成分および発泡剤成分
を担持させた微粉末を炉中で焼成して、微小中空ガラス
球状体を得る方法が記載されている。

【０００６】これらの方法では、乾燥したガラス微粉末
を高温の熱風中に分散させることにより、ガラスが加熱
されガラスの粘度が低減するとともに熱分解により発泡
剤成分からガスが発生する。そのため表面張力によって
粒子形状が球状化すると同時に粒子内の発生ガスによっ
て中空化する。

【０００７】しかし、このような従来の技術では、乾燥
したガラス微粉末を高温の熱風中に分散させるため、ガ
ラス粉末が小さくなるにしたがい凝集しやすく、また、
ガラス溶融時にいくつかの粒子が融着するため、軽量化
効果や断熱効果などを付与するに十分な中空度は得られ
るが、微小径かつ粒度の揃った微小中空ガラス球状体は
得ることは困難であった。

【０００８】また、特開平６−１５４５８６には、アル
ミノシリケートガラスが形成されるシラスのような火山
ガラス質などの強熱減量の大きい微粒子原料を使用する
方法が記載されている。この方法では、平均粒子径が２
０μｍ以下の微小中空ガラス球状体が得られるが、原料
を熱処理のみで中空化しようとするものであり、粒子密
度が低くかつ十分な強度をもつことは困難であった。

【０００９】さらに、これらはいずれも、粉砕した一次
粒子を、一個粒子のまま中空体化するものであり、微細
に粉砕したものを造粒して中空体とする概念はなく、加
熱溶融時に外部表面近傍が溶融せずに維持され内部の発
泡を破裂せずに維持するプロセスによって中空体化する
ことが通説となっており、粉砕して微小化した場合はそ
の粒子を表面処理することとなっていた。

【００１０】したがって、本質的に、微粉砕によって過
剰に粉砕された微粒子はリサイクルされずに廃棄された
り、粉砕された粒子の形状によっては発泡の収率が低下
したり、発泡後の粒子が破孔しやすかったり、表面処理
工程が必要となったり、発泡前の原料の粉砕後に分級す
る工程が必要となるなどの課題もあった。

【００１１】一方、特開平９−１２４３２７には、発泡
剤含有のガラス調合原料を湿式粉砕したガラス調合原料
のスラリーを液滴とし、これを加熱することによりガラ
ス化し微小中空ガラス球状体を得る方法が記載されてい
る。この方法により得られる微小中空ガラス球状体は、
樹脂や塗料の充填剤などにおいては、樹脂の成形体の表
面や塗装面が平滑になるので有用であるが、使用される
ガラス調合原料がホウケイ酸塩ガラス、ソーダ石灰ガラ
ス、リン酸亜鉛ガラス組成をもたらすものであり、任意
のガラス組成において所望の中空体を得ることはできな
かった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
上記の課題を解消し、粒径が微小でかつ揃った粒径をも
つ軽量の微小中空ガラス球状体を任意のガラス組成にお
いて製造できる製造方法の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、加熱すること
によりガスを発生する発泡剤をガラス粉末に添加し、湿
式粉砕してガラス粉末の平均粒子径（体積基準、以下同
じ）が２．０μｍ以下のスラリーを形成し、該スラリー
を液滴とし、さらに液滴を加熱することによりガラス化
するとともに微小中空ガラス球状体とする微小中空ガラ
ス球状体の製造方法を提供する。

【００１４】本発明の好ましい態様では、発泡剤が無機
塩である。本発明の更に好ましい態様では、無機塩が、
アルカリ金属の硫酸塩、硝酸塩および炭酸塩ならびにア
ルカリ土類金属の硫酸塩、硝酸塩および炭酸塩からなる
群より選ばれる、１種または２種以上である。本発明の
他の好ましい態様では、発泡剤とともにホウ酸を添加す
る。また、本発明は、上記の製造方法により得られた、
平均粒子径が１〜２０μｍであり、１〜２０μｍの粒子
が全体の８０％以上であり、かつ、真密度が０．１〜
１．０ｇ／ｃｍ³である微小中空ガラス球状体を提供す
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明では、まずスラリー中にあ
るガラス原料としてあらかじめ所望とする化学組成を有
するガラス粉末を使用することが重要である。これは、
ガラス原料として、ガラス化した際に所望のガラス組成
になるように複数の原料を調合したガラス調合原料で
は、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、リン酸亜
鉛系ガラスなどの組成においては十分有用なものが得ら
れるが、アルミノケイ酸塩ガラス、無アルカリガラスな
ども含めて任意のガラス組成において、粒径が微小でか
つ揃った軽量の微小中空ガラス球状体を得ることは難し
いからである。

【００１６】本発明におけるガラス粉末としては、ソー
ダ石灰ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩
ガラス、リン酸亜鉛系ガラス、無アルカリガラスなど、
任意のガラス組成が適用できる。これらのガラス粉末
に、目的を損なわない範囲において、ガラス粉末以外の
ガラス調合原料を併用することもできる。

【００１７】これらのガラス粉末に、加熱することによ
りガスを発生する発泡剤を添加する。発泡剤としては、
加熱することによりガスを発生するものであればいずれ
も使用できるが、有害なガスを発生する恐れのある有機
物は好ましくなく、基本的には無機物が使用される。無
機物の中でもガラス組成を構成する成分と同じまたは類
似の成分をもつ無機塩の使用が好ましいが、結合水など
の水和物を有し加熱により水蒸気を発生する物質を使用
することもできる。

【００１８】ここで、加熱することによりガスを発生す
る無機塩として好ましいのは、アルカリ金属の硫酸塩、
硝酸塩および炭酸塩ならびにアルカリ土類金属の硫酸
塩、硝酸塩および炭酸塩からなる群より選ばれるもので
あり、これらの１種を使用してもよく、複数種の無機塩
を混合して使用してもよい。

【００１９】具体的には、ナトリウム、カリウムもしく
はリチウムの硫酸塩、炭酸塩もしくは硝酸塩、または、
カルシウム、マグネシウム、バリウム、ストロンチウム
もしくは亜鉛の硫酸塩、炭酸塩もしくは硝酸塩が例示さ
れる。これらの無機塩の添加量としては、無機塩から発
生するガスがＳＯ₃、ＮＯ₂またはＣＯ₂であることを考
慮し、ガラス粉末１００質量部に対し、ＳＯ₃、ＮＯ₂ま
たはＣＯ₂に換算して、０．１〜１０．０質量部である
ことが好ましい。

【００２０】無機塩の添加量が多すぎると、破孔した球
状体が多くなるとともに、微小中空ガラス球状体そのも
のの粒子強度が弱くなり、充填物成形中に破裂するなど
実用性がなくなるため好ましくなく、また少なすぎては
実質的な添加効果が得られず、微小中空ガラスの球状体
が得られにくい。より好ましい無機塩の添加量は、ガラ
ス粉末１００質量部に対し、ＳＯ₃、ＮＯ₂またはＣＯ₂
に換算して、０．２〜５．０質量部である。

【００２１】また、ガラス粉末に、加熱することにより
ガスを発生する無機塩などの発泡剤に加えて、ホウ酸
（Ｈ₃ＢＯ₃）をさらに添加して使用することで、より粒
子密度の小さいかつ粒子の揃った微小中空ガラス球状体
を得ることができる。ホウ酸の添加量としては、ガラス
粉末１００質量部に対して、Ｈ₃ＢＯ₃に換算して、０．
１〜２０．０質量部が好ましく、０．５〜１０．０質量
部がより好ましい。

【００２２】ホウ酸の添加量が多すぎると、微小中空ガ
ラス球状体の粒子強度が弱くなるとともに、微小中空ガ
ラス球状体を水に浸漬した際にホウ素の溶出が起こるた
め好ましくなく、また少なすぎては実質的な添加効果が
得られず、粒子密度が小さくかつ粒子の揃った微小中空
ガラスの球状体が得られにくい。ホウ酸を添加すること
で、粒子密度が小さくなる理由としては、ホウ酸が比較
的低温で脱水反応を起こしガラス状になるため、加熱す
ることでガスを発生する無機塩などの発泡剤を取り込み
やすくなるためではないかと考えられる。

【００２３】本発明では、ついでこのようにして調製し
た調合原料を湿式粉砕して混合物のスラリーを生成す
る。湿式粉砕に使用する液体としては可燃性液体が、後
で噴霧し加熱するに際して好適である。なかでも、スラ
リーの液体と同じものを使用すると作業工程が簡略化さ
れるので好ましい。可燃性液体としてはメタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類
やエーテル類や灯油、軽油、重油などが例示される。こ
の液体は、例示の混合物であってもよく、さらに他の液
体、例えば水が含まれていてもよい。

【００２４】またスラリーの分散および分散安定化のた
めに、分散剤、分散安定剤を添加してもよい。分散剤と
してはノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、
アニオン系界面活性剤、高分子系界面活性剤などを用い
ることができる。なかでも高分子アニオン系界面活性剤
が好ましく、たとえばアクリル酸とアクリル酸エステル
との共重合体であって酸価が５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ
程度の大きな酸価を有するものなどの酸含有オリゴマー
などが好ましい。このような高分子アニオン系界面活性
剤はスラリーの分散および分散状態の安定化に寄与する
外に、スラリーの粘度を低く抑制できて好都合である。

【００２５】湿式粉砕工程における液体中の調合原料粉
末の濃度は、噴霧時に必要とされるスラリー中のガラス
原料の濃度と同一になるように液体の量を調整しておく
と作業工程が簡略化されるので好ましい。使用する湿式
粉砕機は、粉砕速度や到達粒径よりビーズミルに代表さ
れる媒体撹拌型ミルが好ましいが、ボールミル、臼、超
音波解砕機、高圧流体スタティックミキサーなどの湿式
粉砕機でもよい。粉砕機材質よりのコンタミネーション
は、その組成と混入量によっては微小中空ガラス球状体
の収率や強度の低下を招くため、接液部の材質として
は、アルミナ、ジルコニア、アルミナとジルコニア複合
セラミックスから選定することが望ましい。また、原料
と類似の組成を有する材料であってもよい。

【００２６】湿式粉砕後のガラス粉末の平均粒子径は
２．０μｍ以下とする。２．０μｍを超えると、特に複
数の原料や、分級またはフローテーションにより除去さ
れたリサイクル品が調合された場合に、均一な組成の微
小中空ガラス球状体を得にくくなる。

【００２７】なお、湿式粉砕後のガラス粉末の平均粒子
径は０．０１〜１．０μｍの範囲がより好ましい。湿式
粉砕されたガラス粉末中に粒子径の大きいものが含有さ
れる場合には、湿式状態で分級し所定の粒子径のものを
選別し使用することもできる。平均粒子径で０．０１μ
ｍ未満に粉砕しても、スラリーの濃度と粘度とを調整す
ればその後の操作に支障はないが、粉砕のための設備や
消費電力動力が過大となり、工業的に大量生産するには
好ましくない。

【００２８】こうして得られた調合原料がスラリーとし
ての所定濃度になっていない場合は不足分の液体を添加
して調合原料が所定濃度になるように調整する。スラリ
ー中の調合原料の濃度は、低すぎると生産性が低下し、
高すぎるとスラリーの粘度が上昇して取り扱いが不便に
なるとともに、凝集が生じて粒径の大きい中空ガラス球
状体になる。スラリー中のガラス粉末の濃度は５〜５０
質量％、特には１０〜４０質量％の範囲が好ましい。

【００２９】ついで、このスラリーを液滴にする。この
液滴にはガラス粉末が含有される。液滴の形成方法とし
ては、加圧噴霧により液滴化する方法、超音波により液
滴化する方法、遠心力により液滴化する方法、静電気に
より液滴化する方法、が例示されるが、生産性の点で加
圧噴霧により液滴化する方法が好ましい。加圧噴霧によ
り液滴化する方法には下記の二方法が例示される。

【００３０】液滴の第１の形成方法としては、二流体ノ
ズルを使用しそのガス圧力が０．１〜２ＭＰａで液滴と
する方法である。この際、ガス圧力が０．１ＭＰａ未満
であると噴射ガスによる微細液滴化の作用が低下しすぎ
て、微小中空ガラス球状体の粒子径が大きくなりすぎ、
目的とする粒子径のものが得られにくくなる。ガス圧力
が２ＭＰａを超えると、燃焼が不安定となり失火しやす
くなったり、加圧のための設備や動力が過大となったり
するために、工業的に実施するには不都合となる。

【００３１】上記ガスとしては、空気、窒素、酸素、二
酸化炭素などがいずれも好適に使用されるが、燃焼温度
の制御や表面の平滑性が良好な微小中空ガラス球状体を
得る観点から、酸素濃度は３０容量％以下であることが
好ましい。これは、噴霧造粒過程においてスラリーを液
滴化が完了する以前の燃焼を抑制し、液滴化が完了し所
定の液滴が形成された後にその液滴が燃焼するように、
制御するためである。これにより液滴の粒度分布が細か
くかつシャープとなり、結果として中空体の粒子径分布
も細かくかつシャープとなり、軽量な中空体を高収率で
得られる。

【００３２】液滴の第２の形成方法は、スラリーに１〜
８ＭＰａの圧力を印加して噴霧し、液滴とする方法であ
る。この圧力が１ＭＰａ未満では、微小中空ガラス球状
体の粒子径が大きくなりすぎ、目標とする粒子径のもの
が得られにくくなる。この圧力が８ＭＰａを超えると、
燃焼が不安定となり失火しやすくなったり、加圧のため
の設備や動力が過大となるために、工業的に実施するに
は不都合となる。

【００３３】生成した液滴には目的とする組成のガラス
粉末が含有される。この液滴の大きさは、大きすぎると
燃焼が不安定となったり、大粒子が生成したり、燃焼や
加熱途中で爆裂したりして過剰に微粉となり好ましくな
い。粉砕された原料粉末からなる造粒物は過剰に小さす
ぎると得られるガラス組成が均一になりにくくなり、微
小中空ガラス球状体の収率が低下するので好ましくな
い。好ましい液滴の大きさは０．１〜７０μｍの範囲で
ある。

【００３４】この液滴は、加熱することによりガラス粉
末が溶融されると同時に発泡剤から発生するガスにより
微小中空ガラス球状体が形成される。また、さらに、ホ
ウ酸を添加することで、これらの効果がより有効に発揮
される。加熱手段としては、燃焼加熱、電気加熱、誘導
加熱など任意のものが使用できる。加熱温度は、ガラス
粉末のガラス化する温度とガスを発生する温度、無機塩
の場合は無機塩が分解する温度に依存する。具体的に
は、８００〜１７００℃の範囲である。最も好適な手段
としては、スラリーの液体成分として可燃性液体を用
い、これの燃焼により発熱させてガラスの溶融と発泡を
行う。

【００３５】形成された微小中空ガラス球状体は、サイ
クロン、バグフィルター、スクラバーや充填塔を用いた
方法など、公知の方法により回収される。ついで、回収
粉体中の未発泡品を除去し発泡品のみを、水による浮選
分離法により回収する。低密度の発泡品を選別する場合
には、比重の軽いアルコールなどで浮選する方法が有効
である。

【００３６】本浮選工程では、本発明の製造方法におい
て、加熱発泡した微小中空ガラス球状体を、水中に分散
し、さらに遠心力により密度が１．０ｇ／ｃｍ³より大
きな粒子を分離除去することが、生産能力を向上させる
ことと、軽量な製品を得るために極めて有効である。

【００３７】微小径になるほど、破孔した中空体の除去
が、単に水に混合して静置するのみでは、困難となる。
これは、中空体の破砕片は水に分散しさえすれば、沈降
し分離できるが、破孔した中空体では微小径となるほど
内部に水が入りにくくなり分離し難くなるためである。
さらに、水中に分散後に減圧脱気して、その後、遠心力
により密度が１．０ｇ／ｃｍ³より大きな粒子を分離除
去すると、同様の理由により、より完全に破孔した不良
中空体を除去できて、製品が軽量化できる。

【００３８】このような本発明の製造方法によれば、微
小中空ガラス球状体として、平均粒子径が１〜２０μｍ
であり、１〜２０μｍの粒子が全体の８０％以上であ
り、かつ真密度が０．１〜１．０ｇ／ｃｍ³であるもの
を容易に得ることができ、任意のガラス組成を有する微
小中空ガラス球状体を得ることができることと合わせ
て、微小中空ガラス球状体の用途をさらに拡大できるよ
うになる。

【００３９】本発明によればどのようなガラス組成であ
っても所望の微小中空ガラス球状体が得られるが、これ
は、ガラス粉末と、加熱することによりガスを発生する
無機塩などの発泡剤、またはこれにホウ酸を添加した後
に湿式粉砕したスラリーを噴霧燃焼することで、１滴の
液滴が１個のガラス球を形成し、このガラス球に含有さ
れるガスにより発泡し中空体化することで１個の微小中
空ガラス球状体を形成するためと考えられる。

【００４０】

【実施例】［例１（実施例）］あらかじめ原料を溶解
し、冷却してガラス化後、微粉砕して得た平均粒子径約
１０μｍのガラス粉末（ＳｉＯ₂：５９．５％、Ａｌ₂Ｏ
₃：１７．６％、Ｂ₂Ｏ₃：８．３％、ＭｇＯ：３．１
％、ＣａＯ：３．７％、ＳｒＯ：７．８％）１３９．６
ｇ、硫酸マグネシウム８．０ｇ、分散剤（花王社製、商
品名ホモゲノールＬ−１８２０）７．７ｇを灯油５００
ｇ中に混合した後、媒体撹拌ミルを使用して湿式粉砕す
ることでガラス原料混合物のスラリーを得た。

【００４１】使用した媒体撹拌ミルは、内容積は１４０
０ｃｍ³、材質はジルコニア製であった。媒体撹拌ミル
には、平均径０．６５ｍｍφのジルコニア製のビーズを
１１２０ｃｍ³入れて使用した。運転条件は撹拌回転数
を２５００ｒｐｍとし、６０分間湿式粉砕した。得られ
たスラリーからガラス粉末粒子を回収し、レーザー散乱
式粒度測定装置（日機装社製、商品名マイクロトラック
ＨＲＡモデル９３２０−Ｘ１００、以下同じ）を用いて
平均粒子径を測定したところ、１．５μｍであった。

【００４２】得られた灯油スラリーを二流体ノズルを用
いて液滴化し、液滴に火炎を近づけ燃焼を行い、ガラス
化するとともに中空ガラス球状体を製造した。二流体ノ
ズルに使用する噴霧ガスとしては空気を使用し、その圧
力は０．４ＭＰａであり、そのとき形成された液滴の大
きさは約１３μｍであった。また燃焼時の燃焼空気量は
理論空気量の１．７倍量を使用し、燃焼温度は約１２５
０℃であった。得られた粒子は、バグフィルターで回収
した。

【００４３】回収した粉末の粒度をレーザー散乱式粒度
測定装置を用いて測定したところ、平均粒子径は５．５
μｍ、最大粒子径は約３５μｍであった。最大粒子径に
ついては、走査型電子顕微鏡観察による方法でも確認し
たところ約３４μｍであり、レーザー散乱式粒度測定装
置の測定結果とほぼ合致していた。また乾式自動密度計
（島津製作所製、商品名アキュビック１３３０、以下同
じ）で測定した粒子密度は０．６５ｇ／ｃｍ³であっ
た。得られた粒子は、Ｘ線回折測定の結果、ガラス質で
あり、中空ガラス球状体であることが確認された。

【００４４】［例２（実施例）］例１で使用した、ガラ
スカレット１３９．６ｇ、硫酸マグネシウム８．０ｇに
加えて、ホウ酸１０．０ｇを添加し、例１と同じ分散剤
７．７ｇを灯油５００ｇ中に混合した後、媒体撹拌ミル
を使用して例１と同様の条件で湿式粉砕することでガラ
ス原料混合物のスラリーを得た。

【００４５】得られたスラリーからガラス粉末粒子を回
収し、レーザー散乱式粒度測定装置を用いて平均粒子径
を測定したところ、１．３μｍであった。このスラリー
を例１と同様に噴霧燃焼することで製造した回収粉末の
粒度をレーザー散乱式粒度測定装置を用いて測定したと
ころ、平均粒子径は６．５μｍ、最大粒子径は約４０μ
ｍであった。最大粒子径については、走査型電子顕微鏡
観察による方法でも確認したところ約４０μｍであり、
レーザー散乱式粒度測定装置の測定結果とほぼ合致して
いた。

【００４６】また乾式自動密度計で測定した粒子密度は
０．５１ｇ／ｃｍ³であった。得られた粒子は、Ｘ線回
折測定の結果、ガラス質であり、中空ガラス球状体であ
ることが確認された。この結果より、ホウ酸を添加する
ことで、加熱することによりガスを発生する無機塩の効
果をより有効に発揮できることが確認された。

【００４７】［例３（比較例）］例１で使用した、ガラ
スカレット１３９．６ｇのみと、例１と同じ分散剤７．
７ｇを灯油５００ｇ中に混合した後、媒体撹拌ミルを使
用して例１と同様の条件で湿式粉砕することでガラス原
料混合物のスラリーを得た。

【００４８】得られたスラリーからガラス粉末を回収
し、レーザー散乱式粒度測定装置を用いて平均粒子径を
測定したところ、１．１μｍであった。このガラス原料
スラリーを例１と同様に噴霧燃焼することで製造した回
収粉末の粒度をレーザー散乱式粒度測定装置を用いて測
定したところ、平均粒子径は３．２μｍ、最大粒子径は
約２０μｍであった。最大粒子径については、走査型電
子顕微鏡観察による方法でも確認したところ約２０μｍ
であり、レーザー散乱式粒度測定装置の測定結果とほぼ
合致していた。

【００４９】また乾式自動密度計で測定した粒子密度は
２．４ｇ／ｃｍ³であった。得られた粒子は、Ｘ線回折
測定の結果、ガラス質であり、中実ガラス球状体である
ことが確認された。この回収粉末を水に分散させたとこ
ろ、全量が沈降することが確認された。

【００５０】［例４（比較例）］例１と同様な組成とな
るように、珪砂７５．８ｇ、酸化アルミニウム２１．３
ｇ、酸化ホウ素１０．３ｇ、水酸化マグネシウム８．８
ｇ、炭酸カルシウム７．９ｇ、炭酸ストロンチウム１
３．５ｇ、分散剤（花王社製、商品名ホモゲノールＬ−
１８２０）７．７ｇを灯油５００ｇ中に混合した後、媒
体撹拌ミルを使用して例１と同様の条件で湿式粉砕する
ことでガラス原料混合物のスラリーを得た。

【００５１】得られたスラリーからガラス原料混合混合
粉末粒子を回収し、レーザー散乱式粒度測定装置を用い
て平均粒子径を測定したところ、１．５μｍであった。
このスラリーを例１と同様に噴霧乾燥することで製造し
た回収粉末の粒度をレーザー散乱式粒度測定装置を用い
て測定したところ、平均粒子径は４．３μｍで、最大粒
子径は約２５μｍであった。最大粒子径については、走
査型電子顕微鏡観察による方法でも確認したところ約２
４μｍであり、レーザー散乱式粒度測定装置の測定結果
とほぼ合致していた。

【００５２】また乾式自動密度計で測定した粒子密度は
１．８８ｇ／ｃｍ³であった。得られた粒子は、Ｘ線回
折測定の結果、ガラス質であり、部分的には中空ガラス
球状体であることが確認されたが、中空であることの実
質的な効果を発揮するには不十分であった。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、平均粒子径が１〜２０
μｍであり、１〜２０μｍの粒子が全体の８０％以上で
あり、かつ真密度が０．１〜１．０ｇ／ｃｍ³である、
粒径の揃ったかつ軽量の微小中空ガラス球状体をどのよ
うなガラス組成であっても容易に得ることができ、微小
中空ガラス球状体の用途をさらに拡大できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田兼士千葉県市原市五井海岸10番地旭硝子株式会社内Ｆターム(参考） 4G062 AA12 BB01 CC01 DA06 DB04 DC03 DD01 DE01 DF01 EA01 EB01 EC01 ED03 EE03 EF03 EG01 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM15 NN31 NN33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱することによりガスを発生する発泡剤
をガラス粉末に添加し、湿式粉砕してガラス粉末の平均
粒子径が２．０μｍ以下のスラリーを形成し、該スラリ
ーを液滴とし、さらに液滴を加熱することによりガラス
化するとともに微小中空ガラス球状体とする微小中空ガ
ラス球状体の製造方法。
【請求項２】発泡剤が無機塩である請求項１に記載の製
造方法。
【請求項３】無機塩が、アルカリ金属の硫酸塩、硝酸塩
および炭酸塩ならびにアルカリ土類金属の硫酸塩、硝酸
塩および炭酸塩からなる群より選ばれる、１種または２
種以上である請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】発生するガスがＳＯ₃、ＮＯ₂またはＣＯ₂
であり、該ガスを発生する無機塩の添加量がガラス粉末
１００質量部に対し、ＳＯ₃、ＮＯ₂またはＣＯ₂に換算
して、０．１〜１０．０質量部である請求項１〜３のい
ずれかに記載の製造方法。
【請求項５】発泡剤とともにホウ酸を添加する請求項１
〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】ホウ酸の添加量が、ガラス粉末１００質量
部に対して、Ｈ₃ＢＯ₃に換算して、０．１〜２０．０質
量部である請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法
により得られた、平均粒子径が１〜２０μｍであり、１
〜２０μｍの粒子が全体の８０％以上であり、かつ、真
密度が０．１〜１．０ｇ／ｃｍ³である微小中空ガラス
球状体。