JPH05826A

JPH05826A - フレーク状ガラスの製造方法

Info

Publication number: JPH05826A
Application number: JP14881291A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Sato; 典明佐藤
Original assignee: Nippon Glass Fiber Co Ltd
Current assignee: Nippon Glass Fiber Co Ltd
Priority date: 1991-06-20
Filing date: 1991-06-20
Publication date: 1993-01-08

Abstract

(57)【要約】【目的】平均厚み５μｍ以下といった薄肉のフレーク
状ガラスを、厚みのバラツキなく、安定に製造する。【構成】溶融ガラス素地１をブローガスにより中空状
に膨らませて薄膜６化し、該薄膜６を粉砕（７）してフ
レーク状ガラス８を製造する方法において、ブローガス
中にＳＯ₃ を混入させる。【効果】ブローガス中にＳＯ₃ を混入させることによ
り、中空状ガラス膜６と接するブローガス中のＳＯ₃ 量
を増加させる。ＳＯ₃ の増加により、素地の表面張力が
低下し、中空状ガラス膜６の可塑性が保たれる。従っ
て、薄肉の中空状ガラス膜６の膜厚のバラツキや破れが
防止され、均一厚みの薄肉フレーク状ガラス８を安定生
産することが可能とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフレーク状ガラスの製造
方法に係り、特に、厚みが５μｍ以下の薄肉のフレーク
状ガラスを厚みのバラツキを生じることなく、安定に製
造することができるフレーク状ガラスの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】フレーク状ガラスはアスペクト比（粒子
径／厚さ）が約２〜１０００の鱗片状ガラスで、従来よ
り、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の補強材、防食ライニ
ング用充質材、その他の用途に広く利用されている。

【０００３】例えば、熱硬化性樹脂にフレーク状ガラス
を混合したものを、金属面等にコテ塗りあるいはスプレ
ー塗装すると、フレーク状ガラスは塗膜内で塗布面にほ
ぼ平行に配向し、フレーク状ガラスの層が形成されるこ
とにより、水分や酸素などが塗膜を透過して金属等の母
材表面に達する経路長が著しく長くなり、腐食が防止さ
れるようになる。

【０００４】また、熱可塑性樹脂にフレーク状ガラスを
混合した複合材では、フレーク状ガラスの２次元的な補
強効果により引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率及び熱変
形温度、寸法精度等が改善される。また、バリヤー性も
付与され、優れた特性を有する樹脂が得られるようにな
る。このようなフレーク状ガラスで強化された樹脂の成
形品は、樹脂の流れ方向の成形収縮率と樹脂の流れに直
角な方向の成形収縮率がほぼ等しいため、ガラス繊維補
強の樹脂に比べて成形品のそりが極めて小さくなる。

【０００５】従来、フレーク状ガラスは、一般に第１図
に示すブロー法により製造されている。第１図におい
て、１は溶融ガラス素地、２は耐火窯槽であり、底部に
は、ライナー４で被覆されたフィーダーブロック３が設
けられている。５はブローノズルであり、その先端の吹
出口５Ａが、フィーダーブロック３のガラス取出口３Ａ
に達するように耐火窯槽２の上部から鉛直方向に設置さ
れている。これにより、取出口３Ａから流出するガラス
素地１は、ブローノズル５の吹出口５Ａから噴出するブ
ローガス（一般には空気）で膨らまされると共に、ガラ
ス取出口３Ａの下方に設けられた押圧ロール７で引き延
ばされ、薄肉の中空状ガラス膜６となる。この中空状ガ
ラス膜６は、上記押圧ロール７で粉砕されてフレーク状
ガラス８が製造される。

【０００６】ところで、フレーク状ガラスは前述のよう
な用途において、薄肉であること、また、厚みのバラツ
キが少ないことが要求されるが、上記従来の方法におい
て、厚さ５μｍ以下といった薄肉のフレーク状ガラス
を、厚みのバラツキを生じることなく、安定に製造する
ことは極めて困難である。即ち、中空状ガラス膜６は、
ブローガスによるガス圧と押圧ロール７による引張力で
非常に薄いガラス膜とされている。このような薄肉のガ
ラス膜では、ガラスの温度低下が著しく、このため急激
にガラス膜の可塑性が低下し、引き延ばしにくくなる。
そして、可塑性の低下により均一な中空膜の成長がなさ
れなくなり、ガラス膜厚にバラツキが発生する。更に著
しい場合には、ガラス膜に破れが発生し、中空状態が維
持できなくなる。このようなことから、薄肉のフレーク
状ガラスを厚みのバラツキなく安定製造することは非常
に困難であった。要するに、厚さ５μｍ以下の薄肉フレ
ーク状ガラスを、厚みのバラツキを生じることなく安定
に製造するためには、薄肉の中空状ガラス膜のガラス
が、押圧ロールに到るまで、十分な可塑性を保っている
ことが重要な要件となるが、従来においてはこの可塑性
の保持が不十分であったために、薄肉の中空状ガラス膜
では、膜厚のバラツキ、膜の破れを生じ、均一薄肉フレ
ーク状ガラスの安定製造ができなかった。

【０００７】このようなブロー法における中空状ガラス
膜の厚さのバラツキ、破れを防止するために、従来、次
のような方法が考えられている。中空状ガラス膜のまわりに円筒加熱炉を設置し、ガ
ラスの冷えを防止する（特公昭４５−３５４０号）。中空状ガラス膜のまわりに反射板を設置し、放射に
よるガラスの冷えを防止する（特公昭４５−３５４１
号）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記、の方法で
は、円筒加熱炉や反射板によりさえぎられて、中空状ガ
ラス膜の状態を十分に観察することができないことか
ら、中空状ガラス膜の円周方向の偏肉等を解消するため
の適確な処理を行ないにくいという欠点がある。即ち、
中空状ガラス膜を安定に維持し、膜厚のバラツキを小さ
くするためには、ガラス取出口における円周方向の中空
状ガラス膜の対称性等が重要な要素となる。このため、
製造中は、常に中空状ガラス膜の形状や状態を観察し、
ブローノズルの位置等を適確に調節することが重要な作
業となるが、上記、の方法では、この作業を実施し
にくい。

【０００９】また、中空状ガラス膜はその立ち上り前後
でガラスの表面積が大きく変化するため、放熱量が大き
く変化するが、ガラスの放熱に基く熱の授受を利用する
上記、の方法では、系内の熱収支のバランスが安定
するまでに時間がかかる。このため、立ち上りのロスが
大きく、歩留が低い。しかも、円筒加熱炉、反射板の位
置によっては、中空状ガラス膜の膜厚のバラツキを増大
させるおそれもあり、中空状ガラス膜の表面状態に対応
した位置調整が非常に難しいという欠点もある。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決し、薄肉
フレーク状ガラスを、厚みのバラツキなく、安定に製造
することができるフレーク状ガラスの製造方法を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１のフレーク状ガ
ラスの製造方法は、溶融ガラス素地をブローガスにより
中空状に膨らませて薄膜化し、該薄膜を粉砕してフレー
ク状ガラスを製造する方法において、前記素地ガラスの
表面張力を低下させることができる気体を膨らみつつあ
るガラスの表面に接触させることを特徴とする。

【００１２】請求項２のフレーク状ガラスの製造方法
は、請求項１記載の方法において、前記気体の接触は、
前記ブローガス中にＳＯ₃ を含有させることによること
を特徴とする。

【００１３】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
フレーク状ガラスの製造方法は、例えば、前述の第１図
に示す方法において、ブローガス中に、素地ガラスの表
面張力を低下させることができる気体、例えばＳＯ₃ を
混入させることにより容易に実施することができる。な
お、ブローガスとしては、一般に空気が用いられるが、
Ｎ₂ 等の他の不活性ガスであっても良い。ＣＯ₂ はガラ
スの表面張力を逆に増加させる性質があるので、空気中
に含まれている場合を除き、ＣＯ₂ ガスを使用しない方
がよい。空気中にＳＯ₂を混入させることにより、ＳＯ₂
は空気中のＯ₂ と反応してＳＯ₃ となる。空気中への
ＳＯ₂ の混入量は特に制限はないが、通常の場合、１〜
２０体積％とするのが好ましい。この割合が１体積％未
満ではＳＯ₂ 混入による十分な効果が得られず、２０体
積％を超えても効果に殆ど差異はない上に、作業環境の
悪化、コスト上昇を引き起こし好ましくない。

【００１４】なお、本発明の方法は、第１図に示す方法
に限らず、他のフレーク状ガラス製造法にも有効に適用
することができ、前述の円筒加熱炉や反射板を使用する
ことなく、均一厚さの薄肉中空状ガラス膜を形成し、均
一薄肉フレーク状ガラスを良好な作業性のもとに安定生
産することができる。なお、本発明において、必要であ
れば、前述の円筒加熱炉や反射板を用いても良いことは
言うまでもない。

【００１５】

【作用】本発明者らは、溶融ガラス素地の引き延ばされ
易さを示す可塑性について研究を重ねた結果、溶融ガラ
ス素地の可塑性は、その表面張力や粘性と関係し、表面
張力を低下させることにより可塑性を大きくすることが
できることに着目し、表面張力の低下を試みた。

【００１６】ところで、比較的低温において、溶融ガラ
ス素地の表面張力は、素地に接している雰囲気の気体の
成分に大きく影響を受け、例えば、ＳＯ₃が増加するこ
とにより表面張力が低下する。因みに、ＳＯ₃ 含有量の
１％増加は４０dyne／ｃｍの表面張力の低下につなが
る。なお、ＳＯ₃ は、溶融ガラス素地にＳＯ₂ を供給す
ることによりその溶融条件にて発生させることができ
る。

【００１７】このようなことから、本発明に従って、ブ
ローガス中にＳＯ₃ 等の素地ガラスの表面張力を低下さ
せることができる気体を混入させて溶融ガラス素地に吹
き込むことにより、素地の表面張力が低下してその可塑
性が保たれる。ブローガス中にＳＯ₃ （又はＳＯ₂ とＯ
₂）を混入させるかわりに、またはこの混入とともに、
膨らみつつあるガラスの外側の雰囲気気体中にＳＯ₃ を
含有させてもよい。

【００１８】従って、本発明によれば、溶融ガラス素地
を、その十分な可塑性により安定かつ均一な薄肉中空状
ガラス膜とすることができることから、均一薄肉フレー
ク状ガラスを安定に製造することが可能とされる。

【００１９】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。実施例１第１図に示す方法において、下記条件にて平均厚み１．
５μｍのフレーク状ガラスを製造するに当たり、ブロー
ガス（空気）中にＳＯ₂ を０〜１６０ｍｌ／ｍｉｎの範
囲で混入させ、ＳＯ₂ 量と中空状ガラス膜の安定性を調
べ、結果を第２図に示した。図の横軸の１５０ｍｌ／ｍ
ｍは５体積％に相当する。ガラス組成：Ｃガラス（ソータ゛ライムシリケートカ゛ラス）ブローガス量：３Ｎｌ／ｍｉｎライナー部温度：１１００℃ 押圧ローラー周速：５００ｍ／ｍｉｎなお、中空状ガラス膜の安定性は、１分間当りの中空状
ガラス膜の急激な膨張収縮回数で表した。即ち、中空状
ガラス膜は、その中空部の直径が一定の値で安定してい
るのが最も良く、この直径が３分の１程度に収縮し再
度、元の直径に戻るという、膨張収縮を繰り返し、この
繰り返し回数が多くなると押圧ロールが中空状ガラス膜
を安定に引っ張ることができなくなり、ガラス膜は破れ
る。従って、この膨張収縮回数が少ない程、中空状ガラ
ス膜の安定性が高い。

【００２０】第２図より、ブローガス中にＳＯ₂ を混入
させることにより、中空状ガラス膜の安定性が向上する
ことが明らかである。

【００２１】また、上記実験において、ＳＯ₂ を全く用
いない場合（No. １）と、ＳＯ₂ を５０ｍｌ／ｍｉｎで
混入させた場合（No. ２）とについて、得られたフレー
ク状ガラスの厚みのバラツキを調べ、結果を表１に示し
た。なお、厚みの測定は試料をランダムに５０個取り出
して、その厚みを顕微鏡で測定して行なった。表１よ
り、ブローガス中にＳＯ₂ を混入させることにより、厚
みのバラツキの少ないフレーク状ガラスが得られること
が明らかである。なお、厚みのバラツキは、とがり（Ｊ
ＩＳＺ８１０１品質管理用語Ｍ２６）により求めた値
である。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のフレーク状
ガラスの製造方法によれば、厚み５μｍ以下、例えば、
平均厚みが１．５μｍ又はそれよりも小さい薄肉フレー
ク状ガラスを、良好な作業性のもとに、厚みのバラツキ
もなく、均一厚みのフレーク状ガラスとして、高い歩留
りにて容易かつ安定に効率的に製造することが可能とさ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図はブロー法によるフレーク状ガラスの製
造方法を説明する断面図である。

【図２】第２図は実施例１で得られたＳＯ₂ 量と中空状
ガラス膜の安定性との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１溶融ガラス素地２耐火窯槽３フィーダーブロック３Ａ取出口５ブローノズル５Ａ吹出口６中空状ガラス膜７押圧ロール８フレーク状ガラス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融ガラス素地をブローガスにより中空
状に膨らませて薄膜化し、該薄膜を粉砕してフレーク状
ガラスを製造する方法において、前記素地ガラスの表面
張力を低下させることができる気体を膨らみつつあるガ
ラスの表面に接触させることを特徴とするフレーク状ガ
ラスの製造方法。
【請求項２】前記気体の接触は、前記ブローガス中に
ＳＯ₃ を含有させることによる請求項１記載のフレーク
状ガラスの製造方法。