JP5629579B2 - 鱗片状ガラス及び被覆鱗片状ガラス - Google Patents

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Description

本発明は、例えば樹脂組成物、塗料、インキ(インク)、化粧料等に配合されて使用され、優れた色調や光沢を発揮することができる鱗片状ガラス及び被覆鱗片状ガラスに関するものである。
係る鱗片状ガラスは、例えば樹脂組成物(樹脂マトリックス)中に分散させると、該樹脂組成物から得られる樹脂成形体の強度や寸法精度を向上させることができる。また、鱗片状ガラスは、ライニング材として、塗料に配合されて金属やコンクリート表面に塗布される。この鱗片状ガラスは、その表面を金属で被覆することにより金属色を呈するようになり、鱗片状ガラスの表面を金属酸化物で被覆することにより鱗片状ガラスは反射光の干渉による干渉色を呈するようになる。つまり、金属被膜又は金属酸化物被膜で被覆された鱗片状ガラスは、光輝性顔料として好適に利用される。このような鱗片状ガラスを用いた光輝性顔料は、塗料や化粧料等の色調や光沢が重要視される用途において好んで使用されている。
ところで、鱗片状ガラスは、例えば溶融ガラス素地をブローノズルで風船状に膨らませて中空状ガラス膜とし、この中空状ガラス膜を押圧ローラで粉砕することにより製造される。このような製造工程を勘案すると、鱗片状ガラスは、溶融性に優れていて成形性が良好であること、適正な温度−粘度特性を持つこと、及び作業温度よりも失透温度が低いことが求められる。作業温度は、ガラスの粘度が100Pa・s(1000P)であるときの温度である。また、失透温度は、溶融ガラス素地中に結晶が生成し、成長しはじめるときの温度である。
温度−粘度特性としては、特に作業温度が高くなり過ぎると鱗片状ガラスが成形し難くなるため、作業温度が1300℃以下であることが好ましい。ガラスの作業温度が低いほど、ガラス原料を溶融する際の燃料費を節約することができる。また、溶融窯や鱗片状ガラスの製造装置が受ける熱損傷が小さくなるので、溶融窯や製造装置の寿命を延ばすことができる。
さらに、金属被膜又は金属酸化物被膜を鱗片状ガラスの表面に形成する際に、鱗片状ガラスを高温処理する場合がある。また、鱗片状ガラス又は被覆鱗片状ガラスは塗料に配合され、焼き付け塗装等の用途に用いられ高温処理される場合がある。従って、鱗片状ガラスには十分な耐熱性も要求される。いわゆる板ガラス組成として一般的に用いられているソーダライムガラスは、アルカリ金属酸化物を多量に含有し、耐熱性が十分ではなかった。塗料や化粧料に配合されるという鱗片状ガラスの用途を考慮すると、塗膜や被膜には耐酸性、耐アルカリ性等が必要とされ、鱗片状ガラスには高い化学的耐久性が要求される。
これらの要求に対し、本願出願人は既に次のような鱗片状ガラスを提案した。例えば、特許文献1では、二酸化ケイ素(SiO)の含有量、二酸化ケイ素と酸化アルミニウム(Al)との合計の含有量、酸化マグネシウム(MgO)と酸化カルシウム(CaO)との合計の含有量及び酸化リチウム(LiO)と酸化ナトリウム(NaO)と酸化カリウム(KO)との合計の含有量を特定した鱗片状ガラスを提案した。
特許文献2では、二酸化ケイ素の含有量、酸化マグネシウムと酸化カルシウムとの合計の含有量、酸化リチウムと酸化ナトリウムと酸化カリウムとの合計の含有量及び二酸化チタン(TiO)の含有量を特定した鱗片状ガラスを提案した。
特開2007−145699号公報 特開2007−145700号公報
ところで、二酸化ケイ素及び酸化アルミニウムはガラスの骨格を形成する成分であり、二酸化ケイ素及び酸化アルミニウムの含有量が十分でないとガラス転移温度が高くならず、耐熱性が不足する。また、二酸化ケイ素は耐酸性を向上させる傾向を示し、酸化アルミニウムは耐酸性を悪化させる傾向を示すことから、二酸化ケイ素及び酸化アルミニウムのバランスが重要である。酸化マグネシウム及び酸化カルシウムは、ガラスの失透温度及び粘度を良好に調整する成分である。
しかしながら、特許文献1及び2には、酸化アルミニウムの含有量が5%以下であることが好ましいと記載されており、実施例では酸化アルミニウムの含有量が特許文献1では3.20質量%以下であり、特許文献2では4.84質量%以下である。特許文献1及び2では、二酸化ケイ素の含有量が酸化アルミニウムの含有量に比べて過剰に設定されている。このため、鱗片状ガラスの耐熱性が不足すると共に、耐水性などの化学的耐久性も悪化するという問題があった。
加えて、特許文献1に記載されている鱗片状ガラスでは作業温度が1170℃以下に設定され、特許文献2に記載されている鱗片状ガラスでは作業温度が1200℃未満に設定されている。従って、鱗片状ガラスを製造する際にガラスの温度低下が大きくなってガラスの可塑性が低下し、均一な厚さの鱗片状ガラスを得ることが困難になるという問題があった。
本発明の目的は、耐熱性及び化学的耐久性の向上した、均一な厚さを有する鱗片状ガラス及び被覆鱗片状ガラスを提供することにある。
本発明者らは、上記の目的を達成するために、鱗片状ガラスの好適なガラス組成について鋭意検討を重ねた。その結果、二酸化ケイ素(SiO)及び酸化アルミニウム(Al)の含有量、そしてアルカリ金属酸化物の合計含有量(LiO+NaO+KO)を制御することにより、耐熱性、化学的耐久性(特に耐酸性)及び成形し易さを向上させた鱗片状ガラスが得られることを見出した。とりわけ、9≦(LiO+NaO+KO)≦13の場合にはCaOとNaOの含有量をそれぞれ5≦CaO≦20、6≦NaO≦13に設定すること、及び、13<(LiO+NaO+KO)≦20の場合にはCaOとNaOの含有量をそれぞれ3≦CaO≦15、9≦NaO≦20に設定することを本発明者は明らかにした。さらに、鱗片状ガラスを形成するガラス素地の作業温度の範囲を設定することにより均一な厚さの鱗片状ガラスが得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の第1の側面に係る鱗片状ガラスは、質量%で表して、
60≦SiO≦75、
5<Al≦15、
3≦CaO≦20、
6≦NaO≦20、
9≦(LiO+NaO+KO)≦20
の組成であるガラス素地から形成されることを特徴とする。
一例では、質量%で表して、前記ガラス素地の組成が9≦(LiO+NaO+KO)≦13の場合、CaOとNaOの含有量は、
5≦CaO≦20、
6≦NaO≦13
である。
一例では、質量%で表して、前記ガラス素地の組成が13<(LiO+NaO+KO)≦20の場合、CaOとNaOの含有量は、
3≦CaO≦15、
9≦NaO≦20
である。
一例では、前記ガラス素地の作業温度が1180〜1300℃である。
一例では、前記ガラス素地の作業温度から失透温度を差し引いた温度差ΔTが0〜200℃である。
一例では、前記ガラス素地のガラス転移温度が550〜700℃である。
一例では、前記ガラス素地の耐酸性の指標であるΔWが0.05〜1.5質量%である。
本発明の一側面に係る被覆鱗片状ガラスは、第1の側面に係る鱗片状ガラスと前記鱗片状ガラスの表面を被覆する、金属又は金属酸化物を主成分とする被膜とを備えることを特徴とする。
本発明の第1の側面に係る発明の鱗片状ガラスを形成するガラス素地が、60≦SiO≦75及び5<Al≦15を満たすように設定されている。このため、二酸化ケイ素及び酸化アルミニウムの含有量が十分に確保され、二酸化ケイ素と酸化アルミニウムによるガラスの骨格を形成する機能を十分に発現することができ、ガラス転移温度が高く、溶融性が良く、耐酸性や耐水性を高めることができる。また、酸化カルシウム及び酸化ナトリウムの含有量が3≦CaO≦20及び6≦NaO≦20に設定されている。このため、ガラス形成時における失透温度及び粘度を良好にすることができる。その上、酸化リチウム、酸化ナトリウム及び酸化カリウムの合計量が9≦(LiO+NaO+KO)≦20に設定されている。このようにアルカリ金属酸化物の含有量が十分であり、ガラス形成時における失透温度及び粘度を良好にすることができる。以上の組成を有するガラス素地から鱗片状ガラスが形成されるため、鱗片状ガラスの耐熱性及び化学的耐久性を向上させることができる。
とりわけ、9≦(LiO+NaO+KO)≦13の場合にはCaOとNaOの含有量をそれぞれ5≦CaO≦20、6≦NaO≦13に設定すること、及び、13<(LiO+NaO+KO)≦20の場合にはCaOとNaOの含有量をそれぞれ3≦CaO≦15、9≦NaO≦20に設定することにより、より成形し易い鱗片状ガラスを得ることができる。
ガラス素地の作業温度が1180〜1300℃である場合、ガラスの温度低下による粘度の上昇及び可塑性の低下を抑制し、鱗片状ガラスをその厚さが均一になるように形成することができる。
ガラス素地の作業温度から失透温度を差し引いた温度差ΔTが0〜200℃である場合、ガラス形成時における失透を抑制することができると共に、より均質な鱗片状ガラスを得ることができる。
ガラス素地のガラス転移温度が550〜700℃である場合、鱗片状ガラスの耐熱性を向上させることができる。
ガラス素地の耐酸性の指標であるΔWが0.05〜1.5質量%である場合、鱗片状ガラスの耐酸性を高めることができる。
鱗片状ガラスの表面が金属又は金属酸化物を主成分とする被膜により被覆されている被覆鱗片状ガラスは、被膜により金属色、干渉色などを発色することができる。
(a)は実施形態における鱗片状ガラスを模式的に示す斜視図、(b)は鱗片状ガラスを示す平面図。 被覆鱗片状ガラスを模式的に示す断面図。 基材の表面に鱗片状ガラス又は被覆鱗片状ガラスを含む塗膜を形成した状態を示す断面図。 鱗片状ガラスを製造する装置を示す断面図。 鱗片状ガラスを製造する別の装置を示す断面図。
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本明細書において、組成を示す数値は質量%を表す。本実施形態の鱗片状ガラスを形成するガラス素地の組成は、質量%で表して次のように設定される。
60≦SiO≦75、
5<Al≦15、
3≦CaO≦20、
6≦NaO≦20、
9≦(LiO+NaO+KO)≦20。
本明細書において、上記SiOは二酸化ケイ素(ケイ酸)、Alは酸化アルミニウム(アルミナ)、CaOは酸化カルシウム、LiOは酸化リチウム、NaOは酸化ナトリウム及びKOは酸化カリウムを意味する。
図1(a)は鱗片状ガラス10を示す斜視図及び図1(b)は鱗片状ガラス10を示す平面図である。図1(a)に示すように、本実施形態の鱗片状ガラス10の平均厚さtは、0.1〜15μmである。また、鱗片状ガラス10のアスペクト比(平均粒子径a/平均厚さt)は、2〜1000である。従って、鱗片状ガラス10は、薄片状粒子である。鱗片状ガラス10の平面形状は図1(b)に示す六角形状のほか、五角形状、八角形状等いずれの形状であってもよい。本明細書において、平均粒子径aは、鱗片状ガラス10を図1(b)に示すように平面視したときの面積Sの平方根によって定義される(a=S1/2)。
次に、鱗片状ガラス10の組成、鱗片状ガラス10の製造方法、鱗片状ガラス10の物性、被覆鱗片状ガラス及び用途(樹脂組成物、塗料、インキ組成物及び化粧料)について順に説明する。
〔鱗片状ガラス10の組成〕
鱗片状ガラス10を形成するガラス素地の組成について説明する。
(SiO
二酸化ケイ素(SiO)は、鱗片状ガラス10の骨格となる主成分である。本明細書において、主成分とは、含有量が最も多い成分であることを意味する。SiOはガラスの耐熱性を保持しながらガラス形成時の失透温度及び粘度を調整する成分であり、耐酸性を向上させる成分でもある。このSiOの含有量が60質量%未満の場合には、失透温度が上昇し過ぎて、鱗片状ガラス10を形成することが難しくなると共に、鱗片状ガラス10の耐酸性も悪化する。SiOの含有量が75質量%を超える場合には、ガラスの融点が高くなり過ぎて、原料を均一に溶融することが困難になる。
従って、SiOの下限は、60質量%以上であり、63質量%以上であることが好ましく、64質量%以上がより好ましく、65質量%より大きいことが最も好ましい。SiOの上限は、75質量%以下であり、70質量%以下が好ましく、68質量%以下がより好ましく、67質量%以下が最も好ましい。よって、SiOの含有量の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ばれ、例えば63〜70質量%であることがより好ましい。
(B
三酸化二ホウ素(B)は、ガラスの骨格を形成する成分であり、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整する成分でもある。Bの含有量が6質量%を超えると、ガラスを溶融する際に溶融窯や蓄熱窯の炉壁を浸食して窯の寿命を著しく低下させる。従って、Bの上限は、6質量%以下が好ましく、2質量%未満がより好ましく、1質量%未満がさらに好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
(Al
酸化アルミニウム(Al)は、鱗片状ガラス10の骨格を形成する成分であり、耐熱性を保ちながらガラス形成時の失透温度及び粘度を調整する成分でもある。また、Alは、耐水性を向上させる成分である一方で、耐酸性を悪化させる成分でもある。Alが5質量%以下の場合には、失透温度及び粘性の調整を十分に行うことができず、或いは耐水性を十分に改善することができない。一方、Alの含有量が15質量%を超える場合、ガラスの融点が高くなり過ぎて、原料を均一に溶融することが困難になり、耐酸性も悪化する。従って、Alの下限は、5質量%より大きく、6質量%以上が好ましく、7質量%以上がより好ましく、8質量%以上が最も好ましい。Alの上限は、15質量%以下であり、13質量%以下が好ましく、12質量%未満がより好ましい。よって、Alの含有量の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ばれるが、例えば8〜13質量%であることが好ましい。
(MgO)
酸化マグネシウム(MgO)は、ガラスの耐熱性を保持しつつ、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整する成分である。MgOは必須ではないが、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整するための成分として使用してもよい。しかし、MgOの含有量が10質量%を超える場合には、失透温度が上昇し過ぎて、鱗片状ガラス10を形成することが難しくなる。従って、MgOの下限は、0質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましく、2質量%以上が最も好ましい。MgOの上限は、10質量%以下が好ましく、8質量%以下がより好ましく、5質量%以下がさらに好ましく、4質量%以下が最も好ましい。よって、MgOの含有量の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ばれるが、例えば0.1〜5質量%であることが好ましい。
(CaO)
酸化カルシウム(CaO)は、ガラスの耐熱性を保持しつつ、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整する成分である。しかし、好ましいCaOの含有量は、アルカリ金属酸化物の合計含有量(LiO+NaO+KO)により異なる。
アルカリ金属酸化物の合計含有量(LiO+NaO+KO)が9≦(LiO+NaO+KO)≦13の場合におけるCaOの含有量について説明する。この場合にCaOの含有量は、5≦CaO≦20に設定される。CaOの含有量が5質量%未満であると、失透温度及び粘度を十分に調整することができなくなる。CaOの含有量が20質量%を超えると、失透温度が上昇し過ぎて、鱗片状ガラス10を形成することが難しくなる。従って、CaOの下限は、5質量%以上であり、10質量%以上が好ましく、12質量%以上がより好ましく、13質量%より大きいことが最も好ましい。CaOの上限は、20質量%以下であり、18質量%以下が好ましく、16質量%以下がより好ましい。よって、CaOの含有量の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせにより決定されるが、例えば10〜18質量%であることが好ましい。
アルカリ金属酸化物の合計含有量(LiO+NaO+KO)が13<(LiO+NaO+KO)≦20の場合におけるCaOの含有量について説明する。この場合にCaOの含有量は、3≦CaO≦15に設定される。CaOの含有量が3質量%未満であると、失透温度及び粘度を十分に調整することができなくなる。CaOの含有量が15質量%を超えると、失透温度が上昇し過ぎて、鱗片状ガラス10を形成することが難しくなる。従って、CaOの下限は、3質量%以上であり、4質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、6質量%以上が最も好ましい。CaOの上限は、15質量%以下であり、12質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。よって、CaOの含有量の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせにより決定されるが、例えば4〜12質量%であることが好ましい。
(SrO)
酸化ストロンチウム(SrO)は、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整する成分である。一方で、SrOはガラスの耐酸性を悪化させる成分でもある。SrOは必須ではないが、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整するための成分として使用してもよい。しかし、SrOの含有量が10質量%を超えると、耐酸性が悪化する。従って、SrOの上限は10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、2質量%以下がさらに好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
(BaO)
酸化バリウム(BaO)は、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整する成分である。その一方で、BaOはガラスの耐酸性を悪化させる成分でもある。BaOは、必須ではないが、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整するための成分として使用してもよい。しかし、BaOの含有量が10質量%を超えると、耐酸性が悪化する。従って、BaOの上限は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、2質量%以下がさらに好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
(ZnO)
酸化亜鉛(ZnO)は、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整する成分である。その一方で、ZnOは揮発し易いため、溶融時に飛散する可能性がある。しかし、ZnOの含有量が10質量%を超えると、揮発による成分比の変動が顕著となり、ガラス中の含有量を管理し難くなる。従って、ZnOの上限は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、2質量%以下がさらに好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
(LiO、NaO、KO)
アルカリ金属酸化物(LiO、NaO、KO)は、ガラスの耐熱性を維持しつつ、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整する成分である。係るアルカリ金属酸化物の合計含有量(LiO+NaO+KO)は、9≦(LiO+NaO+KO)≦13及び13<(LiO+NaO+KO)≦20である。このようにアルカリ金属酸化物の含有量を増大させることにより、ガラスの失透温度を容易に下げることができると共に、ガラスの粘度を容易に低下させることができる。すなわち、ガラスの失透を容易に抑制することができると同時に、成形性を改善することができ、鱗片状ガラス10の生産性を向上させることができる。
(LiO+NaO+KO)が9質量%未満のときには、ガラスの融点が高くなりすぎて、原料を均一に溶融することが困難になり、また鱗片状ガラス10を形成することが難しくなる。他方、(LiO+NaO+KO)が20質量%を超えるときには、ガラス転移温度が低くなり、ガラスの耐熱性が悪くなる。従って、(LiO+NaO+KO)の下限は、9質量%以上であり、9.5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましい。(LiO+NaO+KO)の上限は、20質量%以下であり、18質量%以下が好ましく、16質量%以下がより好ましく、15質量%未満が最も好ましい。
酸化リチウム(LiO)は、必須ではないが、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整するための成分として使用することが望ましい。ガラスの融点を下げる効果があるため、含有させることにより、ガラス原料を均一に溶融し易くなる。また、LiOは、作業温度を下げる効果があるため、鱗片状ガラス10が形成し易くなる。他方、LiOの含有量が5質量%を超えると、ガラス転移温度が低くなり、ガラスの耐熱性が悪くなる。また、失透温度に対して作業温度が低くなり過ぎて、鱗片状ガラス10を形成することが難しくなる。従って、LiOの下限は、0質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上がさらに好ましく、1質量%以上が最も好ましい。LiOの上限は、5質量%以下が好ましく、4質量%以下がより好ましく、3質量%以下がさらに好ましく、2質量%未満が最も好ましい。LiOの範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ばれるが、例えば0.1〜4質量%以下であることが好ましい。
酸化ナトリウム(NaO)は、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整するための成分である。しかし、好ましいNaOの含有量は、アルカリ金属酸化物の合計含有量(LiO+NaO+KO)により異なる。
アルカリ金属酸化物の合計含有量(LiO+NaO+KO)が9≦(LiO+NaO+KO)≦13の場合におけるNaOの含有量について説明する。この場合にNaOの含有量が6質量%未満であると、ガラスの融点が高くなり過ぎて、原料を均一に溶融することが困難になり、また鱗片状ガラス10を形成することが難しくなる。従って、NaOの含有量の下限は、6質量%以上であり、7質量%以上が好ましく、8質量%以上がより好ましく、9質量%以上が最も好ましい。NaOの含有量の上限は、13質量%以下であり、12質量%以下が好ましい。NaOの範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせが選択されるが、例えば7〜12質量%以下であることが好ましい。
アルカリ金属酸化物の合計含有量(LiO+NaO+KO)が13<(LiO+NaO+KO)≦20の場合におけるNaOの含有量について説明する。この場合にNaOの含有量が20質量%を超えると、ガラス転移温度が低くなり、ガラスの耐熱性が悪くなる。従って、NaOの含有量の下限は、9質量%以上であり、10質量%以上が好ましく、11質量%以上がより好ましく、12質量%以上が最も好ましい。NaOの含有量の上限は、20質量%以下であり、17質量%以下が好ましく、15質量%未満がより好ましく、14質量%以下が最も好ましい。NaOの範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせが選択されるが、例えば10〜17質量%以下であることが好ましい。
酸化カリウム(KO)は必須ではないが、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整するための成分として使用することが望ましい。しかし、KOの含有量が5質量%を超えると、ガラス転移温度が低くなり、ガラスの耐熱性が悪くなる。従って、KOの下限は、0質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上がさらに好ましい。KOの上限は、5質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましく、2質量%未満がさらに好ましく、1質量%以下が最も好ましい。KOの含有量は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選択されるが、例えば0.1〜3質量%以下であることが好ましい。
(TiO
二酸化チタン(TiO)は、ガラスの溶融性及び鱗片状ガラス10の化学的耐久性及び紫外線吸収特性を向上させる成分である。従って、TiOは必須成分ではないが、ガラスの溶融性及び鱗片状ガラス10の化学的耐久性及び光学特性を調整するための成分として含むことが好ましい。しかし、TiOの含有量が5質量%を超えると、ガラスの失透温度が上昇し過ぎて、鱗片状ガラス10を形成することが難しくなる。従って、TiOの下限は、0質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましい。TiOの上限は、5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%未満がさらに好ましい。
(ZrO
酸化ジルコニウム(ZrO)は、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整する成分である。その一方で、ZrOはガラスの失透成長を速める働きを有している。しかし、ZrOの含有量が5質量%を超えると、失透温度が上昇し過ぎて、鱗片状ガラス10を形成することが難しくなる。従って、ZrOの含有量の上限は、5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
(Fe)
通常、ガラス中の鉄(Fe)は、Fe2+又はFe3+の状態で存在する。Fe3+は鱗片状ガラス10の紫外線吸収特性を高める成分であり、Fe2+は熱線吸収特性を高める成分である。従って、鉄(Fe)は必須成分ではないが、鱗片状ガラス10の光学特性を調整するための成分として含まれていてもよい。また、鉄(Fe)は、意図的に含ませなくとも、工業用原料により不可避的に混入する場合がある。他方、鉄(Fe)の含有量が多くなると、鱗片状ガラス10の着色が顕著になる。この着色は鱗片状ガラス10の色調や光沢が重要視される用途においては、好ましくないことがある。従って、鉄(Fe)の上限は、Fe換算にて5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下がさらに好ましく、0.1質量%以下が特に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
(SO
三酸化硫黄(SO)は必須成分ではないが、清澄剤として含まれていてもよい。硫酸塩の原料を使用すると、0.5質量%以下の含有量で含まれることがある。
(F)
フッ素(F)は、揮発し易いため、溶融時に飛散する可能性があると共に、ガラス中の含有量を管理し難いという問題もある。従って、Fは、実質的に含有しないことが好ましい。
(MgO+CaO)
鱗片状ガラス10の成形し易さを重視する場合、ガラス形成時の失透温度及び粘度を調整する成分であるMgO及びCaOの含有量の和(MgO+CaO)が重要である。しかし、好ましいMgO及びCaOの含有量の和(MgO+CaO)は、アルカリ金属酸化物の合計含有量(LiO+NaO+KO)により異なる。
アルカリ金属酸化物の合計含有量(LiO+NaO+KO)が9≦(LiO+NaO+KO)≦13の場合におけるMgO及びCaOの含有量の和(MgO+CaO)について説明する。この場合にこの和は5≦(MgO+CaO)≦30であることが好ましい。(MgO+CaO)が5質量%未満であると、鱗片状ガラス10の耐酸性が不十分となる。(MgO+CaO)が30質量%を超えると、失透温度が上昇し過ぎて、鱗片状ガラス10を形成することが難しくなる。従って、(MgO+CaO)の下限は、5質量%以上が好ましく、11質量%以上がより好ましく、13質量%以上がさらに好ましく、14質量%より大きいことが最も好ましい。(MgO+CaO)の上限は、30質量%以下が好ましく、26質量%以下がより好ましく、23質量%以下がさらに好ましく、20質量%以下が最も好ましい。(MgO+CaO)の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選択され、例えば11〜26質量%である。
アルカリ金属酸化物の合計含有量(LiO+NaO+KO)が、13<(LiO+NaO+KO)≦20の場合におけるMgO及びCaOの含有量の和(MgO+CaO)について説明する。この場合にこの和は3≦(MgO+CaO)≦25であることが好ましい。(MgO+CaO)が3質量%未満の場合、鱗片状ガラス10の耐酸性が不十分となる。(MgO+CaO)の含有量が25質量%を超える場合、失透温度が上昇し過ぎて、鱗片状ガラス10を形成することが難しくなる。従って、(MgO+CaO)の下限は、3質量%以上が好ましく、6質量%以上がより好ましく、8質量%以上がさらに好ましく、10質量%以上が最も好ましい。(MgO+CaO)の上限は、25質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、17質量%以下がさらに好ましく、15質量%以下が最も好ましい。(MgO+CaO)の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選択され、例えば8〜17質量%である。
本実施形態において、物質を実質的に含有させないとは、例えば工業用原料により不可避的に混入される場合を除き、意図的に含ませないことを意味する。具体的には、0.1質量%未満の含有量を意味する。
以上詳述したように、本実施形態における鱗片状ガラス10を形成するガラス素地は、SiO、Al、CaO及びNaOを必須成分とし、必要に応じてB、MgO、SrO、BaO、ZnO、LiO、KO、TiO、ZrO、酸化鉄(FeO又はFe)、SO等を含有していてもよい。
〔鱗片状ガラス10の製造方法〕
本実施形態の鱗片状ガラス10は、例えば図4に示した製造装置を用いて製造することができる。図4に示すように、耐火窯槽20内で溶融された前記ガラス組成を有するガラス素地21は、ブローノズル22に送り込まれたガス23によって、風船状に膨らみ、中空状ガラス膜24となる。得られた中空状ガラス膜24を一対の押圧ローラ25によって粉砕することにより、鱗片状ガラス10が得られる。
また、本実施形態の鱗片状ガラス10は、例えば図5に示した製造装置を用いても製造することができる。この図5に示すように、回転カップ26に流し込まれた溶融状態の前記ガラス組成を有するガラス素地21は、遠心力によって回転カップ26の上縁部から放射状に流出し、上下に配置された環状プレート27間の隙間を通って空気流で吸引され、環状サイクロン型捕集機28に導入される。環状プレート27間の隙間を通過する間に、ガラス素地21が薄膜の形で冷却、固化し、さらには微小片に破砕されることにより、鱗片状ガラス10が得られる。
〔鱗片状ガラス10の物性〕
本実施形態の鱗片状ガラス10の各物性について、以下詳細に説明する。
(温度特性)
溶融ガラスの粘度が100Pa・s(1000P)のときの温度は、作業温度と呼ばれ、鱗片状ガラス10の成形に最も適した温度とされている。例えば、図4の製造装置によると、中空状ガラス膜24の平均厚さすなわち鱗片状ガラス10の平均厚さは、0.1〜15μmが好ましい。このような薄肉の中空状ガラス膜24を形成する場合、ガラスの温度低下が著しい。この温度低下のため、中空状ガラス膜24の可塑性が急激に低下し、引き延ばし難くなる。そして、可塑性の低下により、中空状ガラス膜24が均一に成長し難くなり、ガラス膜厚にばらつきが発生することがある。このようにして得られる鱗片状ガラス10の平均厚さは、0.1〜15μmが好ましく、0.5〜5μmがより好ましく、0.5〜1μmが特に好ましい。鱗片状ガラス10の平均厚さが0.1μmより薄い場合には、そのような均一性の高い鱗片状ガラス10の調製が難しくなる。平均厚さが15μmより厚い場合には、鱗片状ガラス10の厚さが不均一となる。
前記作業温度は1180〜1300℃である。作業温度が1180℃を下回る場合、中空状ガラス膜24を均一に形成することが難しくなり、延いては均一性の高い鱗片状ガラス10を得ることが困難になることがある。一方、作業温度が1300℃を上回る場合、ガラスの製造装置が、熱による腐食を受け易くなり、装置寿命が短くなることがある。作業温度の下限は1180℃以上であることが好ましく、1200℃以上であることがより好ましく、1210℃以上であることがさらに好ましく、1220℃以上であることが最も好ましい。作業温度の上限は1300℃以下であることが好ましく、1280℃以下であることがより好ましく、1260℃以下であることがさらに好ましく、1250℃以下であることが最も好ましい。よって、作業温度は例えば1200〜1280℃であることが好ましい。
失透温度は、1050〜1200℃程度である。本明細書において、失透とは、溶融されたガラス素地21中に生成され成長した結晶により白濁を生じることをいう。このような溶融されたガラス素地21から作製されたガラス中には、結晶化した塊が存在することがあるので、鱗片状ガラス10として好ましくない。
作業温度から失透温度を差し引いた温度差ΔTが大きいほど、ガラス成形時に失透が生じ難くなり、より均質な鱗片状ガラス10が高い歩留まりで製造できるようになる。ΔTが0℃以上のガラスであれば、例えば、図4又は図5の製造装置を用いて、鱗片状ガラス10を高い歩留まりで製造することができる。従って、ΔTは0℃以上であることが好ましく、30℃以上であることがより好ましく、40℃以上であることがさらに好ましく、60℃以上であることが最も好ましい。但し、ΔTが200℃以下であれば、ガラス組成の調整が容易となるため好ましく、ΔTが180℃以下であればより好ましく、160℃以下であれば特に好ましい。よって、温度差ΔTは例えば20〜180℃であることが好ましい。
(ガラス転移温度)
鱗片状ガラス10は、ガラス転移温度(ガラス転移点、Tg)が高いほど耐熱性が高く、高温加熱を伴う加工に対して変形し難くなる。ガラス転移温度が550℃以上であれば、鱗片状ガラス10の表面に金属又は金属酸化物を主成分とする被膜を形成する工程において、鱗片状ガラス10の形状が変化するおそれが小さい。また、鱗片状ガラス10又は被覆鱗片状ガラスを塗料に配合し、焼き付け塗装等の用途に好適に用いることができる。本実施形態で規定したガラス組成であれば、550℃以上のガラス転移温度を有するガラスを容易に得ることができる。鱗片状ガラス10のガラス転移温度は、550℃以上であることが好ましく、560℃以上であることがより好ましく、570℃以上であることがさらに好ましく、580℃以上であることが最も好ましい。ガラス転移温度の上限は、700℃程度であることが好ましく、650℃以下であることがより好ましい。従って、ガラス転移温度は例えば550〜700℃であることが好ましく、560〜650℃であることがより好ましい。
(化学的耐久性)
本実施形態の鱗片状ガラス10は、耐酸性、耐水性、耐アルカリ性等の化学的耐久性に優れるものである。そのため、本実施形態の鱗片状ガラス10は、樹脂成形体、塗料、化粧料、インキ等の用途に好適に使用することができる。
耐酸性の指標には、鱗片状ガラス10を形成するガラス素地を粉砕し、JIS Z 8801に規定される補助網ふるい710μm及び標準網ふるい590μmを通過し、標準網ふるい420μmを通過しない大きさのガラス粉末をガラスの比重と同じグラム数量り取り、80℃、10質量%の硫酸水溶液100mLに72時間浸漬した場合の質量減少率ΔWを用いる。この質量減少率ΔWが低いほど耐酸性が高いことを示す。この測定方法は、日本光学硝子工業会規格(JOGIS)の「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法(粉末法)06−1975」に準拠している。但し、後述する実施例では、JOGISの測定方法で用いられる0.01N(mol/L)硝酸水溶液の代わりに、10質量%の硫酸水溶液を用いている。また、硫酸水溶液の温度は80℃とし、液量は、JOGISの測定方法における80mLの代わりに、100mLとしている。さらに、処理時間は、JOGISの測定方法における60分間の代わりに、72時間としている。鱗片状ガラス10を形成するガラス素地とは、通常のガラス原料を溶融して作製したガラスサンプルである。
鱗片状ガラス10を含有する塗料等を、酸性環境下における防食ライニング材として用いる場合、上記指標(質量減少率ΔW)におけるガラスの耐酸性は、小さい値であることが望ましい。質量減少率ΔWが大きな値を示す場合には、酸性環境下における防食ライニング材の防食性が低くなる。従って、質量減少率ΔWは、1.5質量%以下が好ましく、0.8質量%以下がより好ましく、0.4質量%以下がさらに好ましい。質量減少率ΔWの下限は、通常0.05質量%程度であり、0.1質量%以上が好ましい。よって、質量減少率ΔWは例えば0.1〜0.4質量%であることが好ましい。
〔被覆鱗片状ガラス〕
図2に模式的に示すように、前述した鱗片状ガラス10をコアとして、その表面に金属又は金属酸化物を主成分とする被膜11を形成することにより、被覆鱗片状ガラス12を製造することができる。この被膜11は、実質的に、金属及び金属酸化物の少なくとも1種から形成されることが好ましい。被膜11の形態は、単層、混合層又は複層のいずれであってもよい。
被膜11は、具体的には銀、金、白金、パラジウム及びニッケルからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属により形成される。或いは、被膜11は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化スズ及び二酸化ケイ素からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属酸化物により形成される。これらの中でも、屈折率及び透明性が高く、干渉色の発色がよい二酸化チタン及び特徴のある干渉色を発色できる酸化鉄が好ましい。
被膜11は、金属を主成分とする第1膜と、金属酸化物を主成分とする第2膜とを含む積層膜であってもよい。
コアとなる鱗片状ガラス10の表面全体に被膜11を形成してもよく、鱗片状ガラス10の表面の一部に被膜11を形成してもよい。
被膜11の厚さは、用途によって適宜設定することができる。また、被膜11を鱗片状ガラス10の表面に形成する方法としては、一般的に知られている方法等のどのような方法も採用することができる。例えば、スパッタリング法、ゾルゲル法、CVD法(化学蒸着法)、LPD法又は金属塩から酸化物をその表面に析出させる液相析出法等、公知の方法を採用することができる。LPD法(液相析出法、Liquid Phase Deposition Method)とは、反応溶液から基板などに金属酸化物の薄膜を析出させる方法である。
〔用途(樹脂組成物、塗料、インキ組成物及び化粧料)〕
鱗片状ガラス10や被覆鱗片状ガラス12は、公知の手段により、顔料として又は補強用充填材として、樹脂組成物、塗料、インキ組成物及び化粧料等に配合される。その結果、これらの色調や光沢を高めることができると共に、樹脂組成物、塗料及びインキ組成物においては、寸法精度及び強度等を改善することができる。図3は、この鱗片状ガラス10を塗料に配合して、基材13の表面に塗布した例を説明するための模式的な断面図である。この図3に示すように、鱗片状ガラス10又は被覆鱗片状ガラス12は、塗膜14の樹脂マトリックス15中に分散されている。
樹脂組成物、塗料、インキ組成物及び化粧料は、一般的に知られているものであれば、目的に応じて適宜選択して用いることができる。また、鱗片状ガラス10とこれらの材料との混合比も、適宜設定することができる。さらに、鱗片状ガラス10とこれらの材料との混合方法も、一般的に知られている方法であれば適用することができる。例えば、鱗片状ガラス10又は被覆鱗片状ガラス12を塗料中に配合する場合には、母材樹脂に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂或いは硬化剤を適宜選択して配合することができる。
熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル−ウレタン硬化系樹脂、エポキシ−ポリエステル硬化系樹脂、アクリル−ポリエステル系樹脂、アクリル−ウレタン硬化系樹脂、アクリル−メラミン硬化系樹脂、ポリエステル−メラミン硬化系樹脂等が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、例えばポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート又はこれらを形成する単量体を共重合してなる共重合体、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー(I型、II型又はIII型)、熱可塑性フッ素樹脂等が挙げられる。
硬化剤としては、特に限定されず、ポリイソシアネート、アミン、ポリアミド、多塩基酸、酸無水物、ポリスルフィド、三フッ化ホウ素酸、酸ジヒドラジド、イミダゾール等が挙げられる。
また、鱗片状ガラス10又は被覆鱗片状ガラス12を樹脂組成物中に配合する場合には、母材樹脂に前述の各種熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することができる。
インキ組成物としては、各種ボールペン、フェルトペン等の筆記具用インキ及びグラビアインキ、オフセットインキ等の印刷インキがあるが、いずれのインキ組成物にも適用することができる。インキ組成物を構成するビヒクルは、顔料を分散させ、紙にインキを固着させる働きをする。ビヒクルは、樹脂類、油分と溶剤等から構成される。
筆記具用インキのビヒクルは、樹脂として、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、アクリル単量体−酢酸ビニル共重合体、ザンサンガム等の微生物産生多糖類、グアーガム等の水溶性植物性多糖類等が挙げられる。さらに、溶剤としては、水、アルコール、炭化水素、エステル等が挙げられる。
グラビアインキ用ビヒクルは、樹脂として、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、ライムロジン、ロジンエスエル、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル樹脂、ニトロセルロース、酢酸セルロース、エチルセルロース、塩化ゴム、環化ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ギルソナイト、ダンマル、セラック等の樹脂の混合物、前記樹脂を水溶化した水溶性樹脂又は水性エマルション樹脂が挙げられる。さらに、溶剤として、炭化水素、アルコール、エーテル、エステル、水等が挙げられる。
オフセットインキ用ビヒクルは、樹脂として、ロジン変性フェノール樹脂、石油樹脂、アルキド樹脂、又はこれらの乾性変性樹脂等が挙げられ、油分として、アマニ油、桐油、大豆油等の植物油が挙げられる。さらに、溶剤として、n−パラフィン、イソパラフィン、アロマテック、ナフテン、α−オレフィン、水等が挙げられる。なお、前述の各種ビヒクル成分には、染料、顔料、界面活性剤、潤滑剤、消泡剤、レベリング剤等の慣用の添加剤を適宜選択して配合してもよい。
化粧料としては、フェーシャル化粧料、メーキャップ化粧料、ヘア化粧料等幅広い範囲の化粧料が挙げられる。これらの中でも、特にファンデーション、粉白粉、アイシャドー、ブラッシャー、化粧下地、ネイルエナメル、アイライナー、マスカラ、口紅、ファンシーパウダー等のメーキャップ化粧料に好適に適用される。
化粧料の用途に応じて、鱗片状ガラス10に疎水化処理を適宜施することができる。疎水化処理の方法としては、以下の5つの方法を挙げることができる。
(1)メチルハイドロジェンポリシロキサン、高粘度シリコーンオイル及びシリコーン樹脂等のシリコーン化合物による処理方法。
(2)アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤等の界面活性剤による処理方法。
(3)ナイロン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、各種フッ素樹脂〔ポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)等〕、ポリアミノ酸等の高分子化合物による処理方法。
(4)パーフルオロ基含有化合物、レシチン、コラーゲン、金属石鹸、親油性ワックス、多価アルコール部分エステル又は完全エステル等による処理方法。
(5)これらを複合した処理方法。
但し、一般に粉末の疎水化処理に適用できる方法であれば、前述の方法以外でも利用することができる。
また、この化粧料には、通常化粧料に用いられる他の材料を必要に応じて適宜配合することができる。例えば、無機粉末、有機粉末、顔料や色素、炭化水素、エステル類、油性成分、有機溶媒、樹脂、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、界面活性剤、保湿剤、香料、水、アルコール、増粘剤等が挙げられる。
無機粉末としては、タルク、カオリン、セリサイト、白雲母、金雲母、紅雲母、黒雲母、リチア雲母、バーミキュライト、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、ケイソウ土、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、硫酸バリウム、タングステン酸金属塩、シリカ、ヒドロキシアパタイト、ゼオライト、窒化ホウ素、セラミックスパウダー等が挙げられる。
有機粉末としては、ナイロンパウダー、ポリエチレンパウダー、ポリスチレンパウダー、ベンゾグアナミンパウダー、ポリ四フッ化エチレンパウダー、(ジスチレンベンゼンポリマーパウダー)、エポキシ樹脂パウダー、アクリル樹脂パウダー、微結晶性セルロース等が挙げられる。
顔料は、無機顔料と有機顔料に大別される。
無機顔料としては、各種色別に以下のものが挙げられる。無機白色顔料:酸化チタン、酸化亜鉛等、無機赤色系顔料:酸化鉄(ベンガラ)、チタン酸鉄等、無機褐色系顔料:γ酸化鉄等、無機黄色系顔料:黄酸化鉄、黄土等、無機黒色系顔料:黒酸化鉄、カーボンブラック等、無機紫色系顔料:マンゴバイオレット、コバルトバイオレット等、無機緑色系顔料:チタン酸コバルト等、無機青色系顔料:群青、紺青等。
また、パール調顔料として、酸化チタン被膜雲母、酸化チタン被膜オキシ塩化ビスマス、オキシ塩化ビスマス、酸化チタン被膜タルク、魚鱗箔、着色酸化チタン被膜雲母等が挙げられる。さらに、金属粉末顔料として、アルミニウムパウダー、カッパーパウダー等が挙げられる。
有機顔料としては、以下のものが用いられる。すなわち、赤色201号、赤色202号、赤色204号、赤色205号、赤色220号、赤色226号、赤色228号、赤色405号、橙色203号、橙色204号、黄色205号、黄色401号及び青色404号等が挙げられる。
また、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、アルミニウムホワイト等の体質顔料に、以下に挙げる染料をレーキ化した有機顔料が用いられる。すなわち、染料としては、赤色3号、赤色104号、赤色106号、赤色227号、赤色230号、赤色401号、赤色505号、橙色205号、黄色4号、黄色5号、黄色202号、黄色203号、緑色3号及び青色1号等が挙げられる。さらに、色素としては、クロロフィル、β−カロテン等の天然色素が挙げられる。
また、炭化水素としては、スクワラン、流動パラフィン、ワセリン、マイクロクリスタリンワックス、オケゾライト、セレシン、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、イソステアリン酸、セチルアルコール、ヘキサデシルアルコール、オレイルアルコール、2−エチルヘキサン酸セチル、パルミチン酸2−エチルヘキシル、ミリスチン酸2−オクチルドデシル、ジ−2−エチルヘキサン酸ネオペンチルグリコール、トリ−2−エチルヘキサン酸グリセロール、オレイン酸−2−オクチルドデシル、ミリスチン酸イソプロピル、トリイソステアリン酸グリセロール、トリヤシ油脂肪酸グリセロール、オリーブ油、アボガド油、ミツロウ、ミリスチン酸ミリスチル、ミンク油、ラノリン等が挙げられる。
さらに、シリコーン油、高級脂肪酸、油脂類等のエステル類や、高級アルコール、ロウ等の油性成分が挙げられる。また、アセトン、トルエン、酢酸ブチル、酢酸エステル等の有機溶剤や、アルキド樹脂、尿素樹脂等の樹脂、カンファ、クエン酸アセチルトリブチル等の可塑剤が挙げられる。加えて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、界面活性剤、保湿剤、香料、水、アルコール、増粘剤等が挙げられる。
この化粧料の形態は特に制限されるものではなく、粉末状、ケーキ状、ペンシル状、スティック状、軟膏状、液状、乳液状、クリーム状等が例示される。
以上の実施形態によって発揮される効果を以下にまとめて記載する。
・ 本実施形態の鱗片状ガラス10では、該鱗片状ガラス10を形成するガラス素地の組成が、60≦SiO≦75及び5<Al≦15に設定されている。二酸化ケイ素及び酸化アルミニウムの含有量が十分に確保され、二酸化ケイ素と酸化アルミニウムがガラスの骨格を形成する機能を十分に発現することができ、ガラス転移温度が高く、溶融性が良く、耐酸性や耐水性を高めることができる。また、酸化カルシウム及び酸化ナトリウムの含有量が3≦CaO≦20及び6≦NaO≦20に設定されている。このため、ガラス形成時における失透温度及び粘度を良好にすることができる。
その上、酸化リチウム、酸化ナトリウム及び酸化カリウムの合計量が9≦(LiO+NaO+KO)≦20に設定されている。このようにアルカリ金属酸化物の含有量が十分であり、ガラス形成時における失透温度及び粘度を良好にすることができる
以上の組成を有するガラス素地から鱗片状ガラスが形成されるため、鱗片状ガラス10の耐熱性及び化学的耐久性を向上させることができる。耐熱性に優れることにより、鱗片状ガラス10が高温に加熱されたときの変形を抑えることができる。また、耐酸性に優れていることにより、鱗片状ガラス10を例えば酸性環境下における防食ライニング材に適用することができると共に、酸性溶液を用いた液相法により形成される被膜の基材としても有用である。さらに、作業温度を比較的低温に制御することができるため、鱗片状ガラス10の形成が容易である。
鱗片状ガラス10を形成するガラス素地の作業温度が1180〜1300℃であることにより、ガラスの温度低下に伴う粘度の上昇及び可塑性の低下を抑制することができ、鱗片状ガラス10をその厚さが均一になるように形成することができる。
・ 鱗片状ガラス10を形成するガラス素地の作業温度から失透温度を差し引いた温度差ΔTが0〜200℃であることにより、ガラス形成時における失透を抑制することができると共に、より均質な鱗片状ガラス10を得ることができる。
・ 鱗片状ガラス10を形成するガラス素地のガラス転移温度が550〜700℃であることにより、鱗片状ガラス10の耐酸性を向上させることができる。
・ 鱗片状ガラス10を形成するガラス素地の耐酸性の指標であるΔWが0.05〜1.5質量%であることにより、鱗片状ガラス10の耐酸性を高めることができる。
・ 被覆鱗片状ガラス12は、鱗片状ガラス10の表面が金属又は金属酸化物を主成分とする被膜11で被覆されている。被膜11に基づいて金属色、干渉色などを発色することができる。従って、この被覆鱗片状ガラス12は、光輝性顔料として好適に利用することができる。
以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をより具体的に説明するが、本発明は実施例に制限されるものではない。
(実施例1〜60、比較例1〜4)
表1〜表7に示した組成となるように、珪砂等の通常のガラス原料を調合して、実施例及び比較例毎にガラス素地のバッチを作製した。各バッチについて、電気炉を用いて1400〜1600℃まで加熱して溶融させ、組成が均一になるまで約4時間そのまま維持した。その後、溶融したガラス素地を鉄板上に流し出して、電気炉中で常温まで徐冷し、ガラスサンプルを得た。
このように作製したガラスサンプルについて、市販の膨張計〔(株)リガク、熱機械分析装置、TMA8510〕を用いて熱膨張係数を測定し、熱膨張曲線からガラス転移温度を求めた。また、通常の白金球引き上げ法により粘度と温度の関係を調べて、その結果から作業温度を求めた。ここで、白金球引き上げ法とは、溶融ガラス中に白金球を浸し、その白金球を等速運動で引き上げる際の負荷荷重(抵抗)と、白金球に働く重力や浮力などの関係を、微小の粒子が流体中を沈降する際の粘度と落下速度の関係を示したストークス(Stokes)の法則に当てはめて粘度を測定する方法である。
ガラスサンプルを粉砕し、JIS Z 8801に規定される標準網ふるい1.0mmを通過し、標準網ふるい2.8mmを通過しない大きさのガラスを白金ボートに入れ、温度勾配(900〜1400℃)のついた電気炉にて2時間加熱し、結晶の出現位置に対応する電気炉の最高温度から失透温度を求めた。電気炉内の場所による温度挙動のバラツキを補償すべく、電気炉内の所定の場所における温度挙動を予め測定した。その所定の場所にガラスサンプルを置いて、失透温度を測定した。
これらの測定結果を、表1〜表7に示した。表1〜表7中のガラス組成は、全て質量%で表示した値である。ΔTは、前述したように作業温度から失透温度を差し引いた温度差である。ΔWは、前述したように耐酸性の指標であり、前記ガラスサンプルを粉砕し、JIS Z 8801に規定される補助網ふるい710μm及び標準網ふるい590μmを通過し、標準網ふるい420μmを通過しない大きさのガラス粉末をガラスの比重と同じグラム数量り取り、80℃、10質量%の硫酸水溶液100mLに72時間浸漬した場合の質量減少率で表される。
Figure 0005629579
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実施例1〜60のガラスのガラス転移温度は、554〜614℃であった。これは、これらのガラスが良好な耐熱性能を持つことを示している。また、これらのガラスの作業温度は、1203〜1296℃であった。これは、鱗片状ガラス10を作製する際に粘度や可撓性を良好に維持することができる温度である。さらに、これらのガラスのΔT(作業温度−失透温度)は、41〜175℃であった。これは、鱗片状ガラス10の製造工程において、失透を生じさせない温度差である。そして、これらのガラスにおける耐酸性の指標である質量減少率ΔWは、0.12〜0.35質量%であった。これは、これらのガラスが良好な耐酸性を持つことを示している。
一方、比較例1及び比較例2に示す従来の板ガラス組成及びCガラスは、Alの含有量が本発明の範囲外であったことから、ガラス転移温度が549〜553℃であり、実施例1〜60のものに比べて低かった。また、作業温度が1165〜1172℃であり、実施例1〜60のものに比べて低かった。比較例3に示す従来のEガラスは、SiO及びCaOの含有量が本発明の範囲外であったことから、質量減少率ΔWが7.40質量%であり、実施例1〜60のものに比べて耐酸性が劣った。また、比較例4では本発明の必須成分であるCaOを含んでいなかったため、作業温度が1331℃であり、実施例1〜60のものに比べて高かった。
以上の結果から、実施例1〜60のように、二酸化ケイ素(SiO)、酸化アルミニウム(Al)、酸化カルシウム(CaO)及びアルカリ金属酸化物(LiO、NaO、KO)の含有量が本発明の範囲内であるガラスは、優れた耐熱性、化学的耐久性(耐酸性)及び成形性を有していた。その上、ガラスの作業温度を本発明の範囲内の温度に設定したことから、ガラスの温度低下による粘度の上昇及び可塑性の低下を抑制することができ、下記のように鱗片状ガラス10の厚さを均一に形成することができた。
続いて、実施例1〜60のガラスを用い、鱗片状ガラス10及び被覆鱗片状ガラス12を作製した。まず、各組成のガラスを電気炉で再溶融した後、冷却しつつペレットに成形した。このペレットを前記図4に示す製造装置に投入して、平均厚さが0.5〜1μmという均一性のよい鱗片状ガラス10を作製した。鱗片状ガラスの平均厚さは、電子顕微鏡((株)キーエンス、リアルサーフェスビュー顕微鏡、VE−7800)を用い、100粒の鱗片状ガラスの断面から鱗片状ガラスの厚さを測定し、それらを平均して求めた。
(実施例61〜120)
このようにして作製した実施例1〜60の組成を有する鱗片状ガラス10から、以下の手順で実施例61〜120の被覆鱗片状ガラス12をそれぞれ製造した。まず、鱗片状ガラス10をさらに粉砕して適当な粒径とした後、液相法により鱗片状ガラス10表面を酸化チタンで被覆した。この液相法は、金属塩から二酸化チタンを鱗片状ガラス10の表面に析出させる方法である。すなわち、イオン交換水に金属塩として塩化第一スズ・二水和物を溶かし、それに希塩酸を加えてpH2.0〜2.5に調整した。この溶液に、鱗片状ガラス10を撹拌しながら加え、10分後に濾過した。続いて、イオン交換水にヘキサクロロ白金酸・六水和物を溶かし、そこへ前記濾過した鱗片状ガラス10を撹拌しつつ投入し10分後に濾過した。次いで、イオン交換水に塩酸溶液(35質量%)を加え、pH0.7の塩酸酸性溶液を得た。この酸性溶液に鱗片状ガラス10を撹拌しつつ投入し、溶液温度を75℃まで昇温した。
さらに、四塩化チタン(TiCl4)溶液をチタン換算で0.2g/分の割合で、前記溶液中に添加し、pHが変化しないように水酸化ナトリウムを同時に加え、中和反応により二酸化チタン(TiO)又はその水和物を鱗片状ガラス10表面に析出させる方法で2時間処理を行った。その後、表面に被膜11が形成された鱗片状ガラス10を濾過し、180℃で2時間乾燥させた。このようにして作製された被覆鱗片状ガラス12を電子顕微鏡で観察し、鱗片状ガラス10の表面上に酸化チタンの被膜11が形成されていることを確認した。
(実施例121〜180)
実施例1〜60の組成の鱗片状ガラス10から、以下の手順で実施例121〜180の被覆鱗片状ガラス12をそれぞれ製造した。まず、鱗片状ガラス10を粉砕して適当な粒径とした後、通常の無電解めっき法により鱗片状ガラス10表面を銀で被覆した。この通常の無電解めっき法について説明する。まず、鱗片状ガラス10について塩化第一スズとヘキサクロロ白金酸・六水和物による前処理を前記実施例65〜128と同様に行った。続いて、イオン交換水10Lに硝酸銀200gとアンモニア水を適当量加え、銀液を製造した。この銀液に、前処理を施した鱗片状ガラス1kgを撹拌しつつ投入し、さらに14質量%の酒石酸ナトリウムカリウム溶液を還元液として添加し、銀を鱗片状ガラス10表面に被覆した。その後、この鱗片状ガラス10を濾過し、400℃で2時間乾燥させ、表面に銀の被膜11を有する鱗片状ガラス10を得た。
このようにして作製された被覆鱗片状ガラス12を電子顕微鏡で観察し、鱗片状ガラス10の表面に銀の被膜11が形成されていることを確認した。
(実施例181〜240)
実施例1〜60の組成を有する鱗片状ガラス10を粉砕して所定の粒子径とした後、ポリエステル樹脂と混合し、鱗片状ガラス10を含有する実施例181〜240のポリエステル樹脂組成物を得た。このポリエステル樹脂組成物は、鱗片状ガラス10の分散性が良く、外観が良好であった。
(実施例241〜300)
実施例61〜120の被覆鱗片状ガラス12を、エポキシアクリレートと混合し、被覆鱗片状ガラス12を含有する実施例241〜300のビニルエステル系塗料を得た。このビニルエステル系塗料は、被覆鱗片状ガラス12の分散性が良く、外観も良好であった。
(実施例301〜360)
実施例61〜120の被覆鱗片状ガラス12を、フェーシャル化粧料であるファンデーションと混合し、被覆鱗片状ガラス12を含有する実施例301〜360の化粧料を得た。この化粧料は、被覆鱗片状ガラス12の分散性が良く、化粧料として良好であった。
(実施例361〜420)
実施例61〜120の被覆鱗片状ガラス12を、着色剤、樹脂及び有機溶剤を所定量配合したインキ組成物と混合し、被覆鱗片状ガラス12を含有する実施例361〜420のインキ組成物を得た。このインキ組成物は、被覆鱗片状ガラス12の分散性が良く、インキ組成物として良好であった。
前記各実施形態を次のように変更して具体化することも可能である。
・ ガラス素地の溶融温度の範囲を規定し、鱗片状ガラス10の平均厚さが一定になるように形成することもできる。
・ ガラス素地の組成として、SiO+Alの範囲を規定し、ガラスの骨格を形成する成分の範囲を明らかにすることもできる。
・ アルカリ金属酸化物(LiO+NaO+KO)として、一価のアルカリ金属の酸化物である酸化セシウム(CeO)、酸化ルビジウム(RbO)等を加えることができる。
・ 鱗片状ガラス10を形成するガラス素地の組成として、アルカリ金属酸化物LiO、NaO及びKOのうち、2成分又は1成分の範囲を規定し、ガラスの骨格を修飾する成分の範囲を明らかにすることもできる。
・ 鱗片状ガラス10の厚さ方向の断面形状としては、2つの主面が互いに平行な形状であってもよく、2つの主面が傾斜した形状(テーパ状)等の他の形状であってよい。
次に、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
〇 前記ガラス素地の作業温度は、1230〜1290℃である。このように構成した場合、鱗片状ガラスの厚さの均一性を向上させることができる。
〇 前記鱗片状ガラス10の平均厚さは、0.1〜15μmである。このように構成した場合、鱗片状ガラスの厚さの均一性を高めることができ、鱗片状ガラスの性能を有効に発揮させることができる。
〇 前記ガラス素地が64≦SiO≦70を満たすように設定されている。このように構成した場合、鱗片状ガラスの耐熱性を高め、ガラス形成時の失透温度及び粘度を良好にし、さらに耐酸性を向上させることができる。
〇 被覆鱗片状ガラスの被膜の主成分としての前記金属は、ニッケル、金、銀、白金及びパラジウムからなる群より選ばれた少なくとも1種である。
〇 被覆鱗片状ガラスの被膜の主成分としての前記金属酸化物は、酸化チタン、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化スズ及び酸化ケイ素からなる群より選ばれた少なくとも1種である。
〇 前記鱗片状ガラス又は前記被覆鱗片状ガラスを含有することを特徴とする樹脂組成物。このような樹脂組成物によれば、強度、寸法精度等の物性の向上した樹脂成形体を得ることができる。
〇 前記鱗片状ガラス又は前記被覆鱗片状ガラスを含有することを特徴とする塗料。このように構成した場合、塗料より形成される塗膜に金属色や光沢を付与することができる。
〇 前記鱗片状ガラス又は前記被覆鱗片状ガラスを含有することを特徴とするインキ組成物。このように構成した場合、インキ組成物により形成される文字、図形等に金属色や光沢を付与することができる。
〇 前記鱗片状ガラス又は前記被覆鱗片状ガラスを含有することを特徴とする化粧料。このように構成した場合、化粧料を顔面等に施した後に良好な色調や光沢を付与することができる。

Claims (13)

  1. 質量%で表して、
    60≦SiO≦75、
    5<Al≦15、
    10≦CaO≦20 (但し、10を除く)
    6≦NaO≦13
    9≦(LiO+NaO+KO)≦13
    の組成であり、Feが0.5質量%以下であり、ZnOが2質量%以下であり、銀
    (Ag)を含有しないガラス素地から形成されることを特徴とする鱗片状ガラス。
  2. 質量%で表して、
    60≦SiO≦75、
    6≦Al≦15、
    3≦CaO≦15、
    9≦NaO≦20、
    13<(LiO+NaO+KO)≦20
    の組成であり、Feが0.5質量%以下であり、ZnOが2質量%以下であり、銀
    (Ag)を含有しないガラス素地から形成されることを特徴とする鱗片状ガラス。
  3. 前記鱗片状ガラスを形成するガラスの作業温度が1180〜1300℃であることを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載の鱗片状ガラス。
  4. 前記ガラス素地の作業温度から失透温度を差し引いた温度差ΔTが0〜200℃である
    ことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載の鱗片状ガラス。
  5. 前記ガラス素地のガラス転移温度が550〜700℃であることを特徴とする請求項1
    から請求項のいずれか1項に記載の鱗片状ガラス。
  6. 前記ガラス素地の耐酸性の指標であるΔWが0.05〜1.5質量%であることを特徴
    とする請求項1から請求項のいずれか1項に記載の鱗片状ガラス。
  7. 請求項1から請求項のいずれか1項に記載の鱗片状ガラスと、前記鱗片状ガラスの表
    面を被覆する、金属又は金属酸化物を主成分とする被膜とを備えることを特徴とする被覆
    鱗片状ガラス。
  8. 質量%で表して、
    60≦SiO≦75、
    5<Al≦15、
    10≦CaO≦20 (但し、10を除く)
    6≦NaO≦13
    9≦(LiO+NaO+KO)≦13
    の組成であり、Feが0.5質量%以下であり、ZnOが2質量%以下であり、銀
    (Ag)を含有しないガラス素地を溶融した後、ガラス素地を粉砕することを備える、請
    求項1に記載の鱗片状ガラスを製造する方法。
  9. 質量%で表して、
    60≦SiO≦75、
    6≦Al≦15、
    3≦CaO≦15、
    9≦NaO≦20、
    13<(LiO+NaO+KO)≦20
    の組成であり、Feが0.5質量%以下であり、ZnOが2質量%以下であり、銀
    (Ag)を含有しないガラス素地を溶融した後、ガラス素地を粉砕することを備える、請
    求項2に記載の鱗片状ガラスを製造する方法。
  10. 請求項1に記載の鱗片状ガラスを形成するためのガラス素地であって、
    質量%で表して、
    60≦SiO≦75、
    5<Al≦15、
    10≦CaO≦20 (但し、10を除く)
    6≦NaO≦13
    9≦(LiO+NaO+KO)≦13
    の組成であり、Feが0.5質量%以下であり、ZnOが2質量%以下であり、銀
    (Ag)を含有しないガラス素地。
  11. 請求項2に記載の鱗片状ガラスを形成するためのガラス素地であって、
    質量%で表して、
    60≦SiO≦75、
    6≦Al≦15、
    3≦CaO≦15、
    9≦NaO≦20、
    13<(LiO+NaO+KO)≦20
    の組成であり、Feが0.5質量%以下であり、ZnOが2質量%以下であり、銀
    (Ag)を含有しないガラス素地。
  12. 金属色または干渉色を発色する被覆鱗片状ガラス用の鱗片状ガラスであることを特徴と
    する請求項1または請求項2に記載の鱗片状ガラス。
  13. 前記被膜が金属色または干渉色を発色するものであることを特徴とする請求項に記載
    の被覆鱗片状ガラス。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6014048B2 (ja) * 2011-12-09 2016-10-25 日本板硝子株式会社 光輝性顔料と、それを含有する光輝性塗料組成物および自動車外板コート物
US9139469B2 (en) 2012-07-17 2015-09-22 Corning Incorporated Ion exchangeable Li-containing glass compositions for 3-D forming
US11352287B2 (en) 2012-11-28 2022-06-07 Vitro Flat Glass Llc High strain point glass
JP6442894B2 (ja) * 2014-07-17 2018-12-26 日本電気硝子株式会社 蛍光体付着ガラス粉末及び波長変換部材の製造方法並びに波長変換部材
CN104439039A (zh) * 2014-11-05 2015-03-25 池州埃美柯水表铸造有限公司 一种高分散性铸造型砂及其制备方法
EP3075791B1 (en) 2015-04-02 2018-11-14 Bollig & Kemper GmbH & Co. KG Sparkling clear coat composition in the automotive field
WO2017178610A1 (de) 2016-04-15 2017-10-19 Eckart Gmbh Oberflächenmodifiziertes effektpigment und nagellackkomposition
CN114772925B (zh) 2016-11-10 2023-10-27 日本板硝子株式会社 玻璃填料及其制造方法
CN109111105A (zh) * 2017-06-22 2019-01-01 海门市源美美术图案设计有限公司 一种滤光石英棒
EP3791853A1 (de) 2017-10-18 2021-03-17 ECKART GmbH Oberflächenmodifizierte geprägte effektpigmente
CN109054502A (zh) * 2018-10-24 2018-12-21 安徽金泽包装材料有限公司 一种用于纸板的高光泽印刷油墨
CN111533442B (zh) * 2020-06-15 2022-06-07 泰安顺茂新材料技术有限公司 耐腐蚀玻璃组合物及制备方法
JPWO2022075169A1 (ja) 2020-10-06 2022-04-14
US20240132393A1 (en) 2021-02-05 2024-04-25 Nippon Sheet Glass Company, Limited Glass composition, glass filler, and method for manufacturing the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63147843A (ja) * 1986-12-10 1988-06-20 Nippon Sheet Glass Co Ltd ガラス組成物
JPH0376642A (ja) * 1989-08-18 1991-04-02 Hisao Yasuda ガラス―磁器複合材とその製造方法
JP2007145700A (ja) * 2005-10-31 2007-06-14 Nippon Sheet Glass Co Ltd 鱗片状ガラス
JP2007145699A (ja) * 2005-10-31 2007-06-14 Nippon Sheet Glass Co Ltd 鱗片状ガラス

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249946A (en) * 1979-11-02 1981-02-10 Corning Glass Works Detergent-durable glasses
JPH0340938A (ja) 1989-07-07 1991-02-21 Nippon Sheet Glass Co Ltd 紫外線吸収フレーク状ガラス
JP3486919B2 (ja) * 1993-07-09 2004-01-13 日本板硝子株式会社 抗菌性を有するフレーク状ガラス
JP4077536B2 (ja) * 1997-07-11 2008-04-16 日本無機株式会社 極細ガラス繊維
JPH1160270A (ja) 1997-08-13 1999-03-02 Nippon Electric Glass Co Ltd 抗菌性結晶化ガラス物品及びその製造方法
JPH11263629A (ja) 1998-03-13 1999-09-28 Nippon Electric Glass Co Ltd 抗菌性結晶化ガラス物品
JP4023976B2 (ja) 2000-01-31 2007-12-19 日本板硝子株式会社 フレーク状ガラス
DE10293767B4 (de) * 2001-08-22 2017-06-08 Schott Ag Desinfektionsglaspulver mit antimikrobieller, entzündungshemmender, wundheilender Wirkung und dessen Verwendung
CN1720203A (zh) * 2003-02-27 2006-01-11 日本板硝子株式会社 鳞片状玻璃及其制造方法
US7285508B2 (en) * 2003-08-29 2007-10-23 Nippon Sheet Glass Company, Limited Glass flake
WO2005042437A2 (en) * 2003-09-30 2005-05-12 Schott Ag Antimicrobial glass and glass ceramic surfaces and their production
EP1865031B1 (en) 2006-06-09 2008-07-02 Eckart GmbH Effect pigments comprising glass flakes having a content of titanium oxide
CN101472850B (zh) * 2006-06-23 2011-09-21 日本板硝子株式会社 鳞片状玻璃
JP5399387B2 (ja) 2008-06-18 2014-01-29 日本板硝子株式会社 鱗片状ガラス及び被覆鱗片状ガラス

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63147843A (ja) * 1986-12-10 1988-06-20 Nippon Sheet Glass Co Ltd ガラス組成物
JPH0376642A (ja) * 1989-08-18 1991-04-02 Hisao Yasuda ガラス―磁器複合材とその製造方法
JP2007145700A (ja) * 2005-10-31 2007-06-14 Nippon Sheet Glass Co Ltd 鱗片状ガラス
JP2007145699A (ja) * 2005-10-31 2007-06-14 Nippon Sheet Glass Co Ltd 鱗片状ガラス

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