JPH08310835A - 中空ガラス球及びその製造方法 - Google Patents

中空ガラス球及びその製造方法

Info

Publication number
JPH08310835A
JPH08310835A JP13874895A JP13874895A JPH08310835A JP H08310835 A JPH08310835 A JP H08310835A JP 13874895 A JP13874895 A JP 13874895A JP 13874895 A JP13874895 A JP 13874895A JP H08310835 A JPH08310835 A JP H08310835A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
powder
hollow
hollow glass
oxynitride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13874895A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Kawachi
伸治 川地
Yoshifumi Sato
能史 佐藤
Yasuhiro Nishimura
康宏 西村
Toshio Nakamura
利夫 中村
Yoshinori Hasegawa
義徳 長谷川
Tsurumi Shiraishi
鶴美 白石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority to JP13874895A priority Critical patent/JPH08310835A/ja
Publication of JPH08310835A publication Critical patent/JPH08310835A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/002Hollow glass particles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中空ガラス球に要求される諸特性を満足し、
しかも潰れ難く、また万一潰れても基板の配線を腐食す
るガスを放出することのない中空ガラス球と、このよう
な中空ガラス球を組成系に囚われることなく作製するこ
とが可能な製造方法を提供する。 【構成】 本発明の中空ガラス球はオキシナイトライド
ガラスからなり、内部にN2 ガスが封入されてなること
を特徴とする。またこのような中空ガラス球は、ガラス
粉末と窒化物粉末との混合粉末をN2 ガス雰囲気中で熱
処理してオキシナイトライドガラスを作製し、これを粉
砕、分級した後、熱処理することによって、ガラス中か
らN2 ガスを発生させ、ガラス粉末を内部から膨張させ
て中空化することにより作製される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中空ガラス球及びその
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】中空ガラス球は軽量で、しかも耐圧強度
が高いという特徴を有しており、従来より各種合成樹脂
の充填材等として使用されている。また軽量であるため
に、ガラス固有の誘電率を大きく低下させることが可能
であり、近年、これらの特徴を生かして中空ガラス球を
プリント配線基板の低誘電率化材として使用することが
提案され、開発が進められている。この用途に用いられ
る中空ガラス球には、低誘電率を達成するために軽量で
あること、アルカリイオンの溶出量が少ない、耐水性が
高いといった化学的耐久性に優れること等が要求され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで中空ガラス球
を製造するには、SO3 を溶融ガラス中に溶け込ませた
後、得られたガラスからガラス粉末を作製し、これを再
溶融することによってガラス中からSO2 ガス及びO2
ガスを発生させ、ガラス粉末を内部から膨張させて中空
ガラス球を得る方法が一般的である。しかしこの方法で
は、SO3 が溶存し易い組成系を選択する必要があり、
ガラス組成が制約されてしまうため、所望の特性が得難
いという欠点がある。
【0004】また上記の方法で作製された中空ガラス球
をプリント配線基板に使用する場合、中空ガラス球が潰
れて内部に封入されているSO2 ガスが流出してしまう
と、これが基板に形成された微細な配線を腐食させるお
それがある。
【0005】本発明の目的は、上記要求特性を満足させ
るとともに、潰れ難く、また万一潰れても基板の配線を
腐食するガスを放出することのない中空ガラス球と、こ
のようなガラス球を組成系に囚われることなく作製する
ことが可能な中空ガラス球の製造方法を提供することで
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、種々の研
究を行った結果、中空ガラス球をオキシナイトライドガ
ラスで作製することにより、上記目的が達成できること
を見いだし、本発明として提案するものである。
【0007】即ち、本発明の中空ガラス球は、オキシナ
イトライドガラスからなり、内部にN2 ガスが封入され
てなることを特徴とする。
【0008】また本発明の中空ガラス球の製造方法は、
ガラス粉末と窒化物粉末との混合粉末をN2 ガス雰囲気
中で熱処理してオキシナイトライドガラスを作製し、こ
れを粉砕、分級した後、熱処理することによって、ガラ
ス中からN2 ガスを発生させ、ガラス粉末を内部から膨
張させて中空化することを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の中空ガラス球は、オキシナイトライド
ガラスからなるため、弾性率が大きく高い耐圧強度を有
する。また化学的耐久性に優れたものである。しかも内
部に封入されているガスは、配線材料を腐食させること
のない中性のN2 ガスを主成分とするものである。
【0010】中空ガラス球を構成するオキシナイトライ
ドガラスの組成は特に制限されるものではないが、例え
ば重量百分率でSiO2 40〜95%、Al23
0〜18%、B23 0.5〜30%、R2 O(R2
OはLi2 O、Na2 O、K2 Oから選ばれる1種以
上)0〜20%、RO(ROはCaO、ZnO、Ba
O、SrO、MgOから選ばれる1種以上)0〜30%
の基本酸化物組成のうちOの一部をNで置換してなり、
Nの含有量が0.2〜5%であるガラスが好適である。
なお組成範囲を上記のように限定した理由は以下の通り
である。SiO2 が40%より少ないと化学的耐久性が
低下し、95%より多いと見掛け比重が大きくなり過ぎ
る。Al23 が18%より多いと比重が大きくなり過
ぎる。B23 が0.5%より少ないと比重が大きくな
り、30%より多いと耐圧強度が低下する。R2 Oが2
0%より多いとアルカリ溶出量が多くなり過ぎ、ROが
30%より多いと化学的耐久性が低下する。Nが0.2
%より少ないと耐圧強度や化学的耐久性を改善する効果
が殆どなく、一方Nが5%より多い中空ガラス球は製造
困難である。
【0011】なお本発明の中空ガラス球は、用途に応じ
て見掛け比重や粒径を適宜調整することができる。例え
ばプリント配線基板の充填材として用いる場合、作業性
の点から使用する合成樹脂の比重(約1.0〜1.3g
/cc程度)とほぼ同等の0.9〜1.4g/ccの見
掛け比重となるようにすることが望ましい。また粒径は
3〜20μmであることが望ましい。
【0012】次に本発明の中空ガラス球の製造方法を説
明する。
【0013】まず所望の組成を有するガラス粉末と、S
34 、BN、AlN等の窒化物粉末とを混合し、こ
れを真空電気炉にてN2 ガス雰囲気中で熱処理してオキ
シナイトライドガラスを作製する。得られるオキシナイ
トライドガラスの好ましい組成範囲は、重量百分率でS
iO2 40〜95%、Al23 0〜18%、B2
3 0.5〜35%、R2 O(R2 OはLi2 O、Na
2 O、K2 Oから選ばれる1種以上)0〜20%、RO
(ROはCaO、ZnO、BaO、SrO、MgOから
選ばれる1種以上)0〜30%の基本酸化物組成のう
ち、Oの一部をNで置換してなり、Nの含有量が1〜2
0%の組成を有するものである。
【0014】なお組成範囲を上記のように限定した理由
は以下の通りである。SiO2 が40%より少ないと得
られる中空ガラス球の化学的耐久性が低下し、95%よ
り多いと中空化が困難となる。Al23 が18%より
多いと中空化が困難になる。B23 が0.5%より少
ないと中空化が困難になり、35%より多い場合も中空
化が困難になる。R2 Oが20%より多いと高温粘性が
低くなり過ぎて発生するN2 ガスが逸散し易くなる。R
Oが30%より多いとガラス化領域から外れてしまう。
Nが1%より少ないと得られる中空ガラス球の比重が重
くなり、5%より多いとN2 ガスの放出が多過ぎて中空
化の段階で破壊が起こり易くなる。
【0015】次に作製したオキシナイトライドガラスを
粉砕、分級してオキシナイトライドガラス粉末を得る。
【0016】その後、オキシナイトライド粉末を熱処理
する(例えば1500〜1900℃の火炎中を通過させ
る)と、化1に示すような反応が起こり、ガラス中から
2ガスが発生して、ガラス粉末を内部から膨張させ
る。このようにして中空ガラス球を作製することができ
る。
【0017】
【化1】
【0018】なお上記組成範囲のオキシナイトライドガ
ラス粉末を使用すると、重量百分率でSiO2 40〜
95%、Al23 0〜18%、B23 0.5〜
30%、R2 O(R2 OはLi2 O、Na2 O、K2
から選ばれる1種以上)0〜20%、RO(ROはCa
O、ZnO、BaO、SrO、MgOから選ばれる1種
以上)0〜30%の基本酸化物組成のうちOの一部をN
で置換してなり、Nの含有量が0.2〜5%である中空
ガラス球を得ることができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0020】(実施例1)まず重量%で、SiO2
5%、Al23 14%、B23 8%、CaO
21%、BaO 1%、MgO 1%の組成を有する、
所謂Eガラス(比重2.6g/cc)の粉末500gと
Si34 粉末26.4gとの混合粉末をアルミナ坩堝
に入れ、高周波誘導加熱炉内に設置した。次いで加熱炉
を約1Torrまで減圧し、乾燥N2 ガスを600To
rrとなるまで注入する操作を2回繰り返してO2 分圧
が1ppm以下、N2 分圧が760Torrとなるよう
に調整した。続いて加熱炉を1500℃まで昇温し、3
0分間保持した後、自然放冷した。その後、得られたオ
キシナイトライドガラスを粉砕、分級することによっ
て、重量%でSiO2 58%、Al23 13%、
23 8%、CaO19%、BaO 1%、MgO
1%の基本酸化物組成のうち、Oの一部をNで置換し
たオキシナイトライドガラス粉末(比重2.6g/c
c、粒径3〜10μm)を得た。なおキエルダル法にて
Nの含有量を測定したところ、1.3%であった。
【0021】次に、オキシナイトライドガラス粉末を最
高温度1850℃のガスバーナー気流中に供給して約1
00ミリ秒間熱処理し、サイクロンにて捕集した。
【0022】このようにして得られた捕集品は、粒径が
3〜13μmであり、見掛け比重をウルトラピクノメー
ターにて測定したところ、平均1.3g/ccであっ
た。また光学顕微鏡で観察し、さらに捕集品を押し割っ
て走査型電子顕微鏡で観察したところ、中空ガラス球で
あることが確認された。
【0023】続いてJIS R3502に準じて中空ガ
ラス球の粒度分布でアルカリイオンの溶出量を測定した
ところ、0.41mgであった。また180℃、10時
間の条件で耐水性を評価したところ、重量減は0.75
%であった。さらに120kg/cm2 のN2 圧力下で
中空球の破壊率を測定したところ、破壊されたものは
2.1%であった。
【0024】(実施例2)高周波加熱の条件を1300
℃、1時間に変更し、他は実施例1と同様にしてオキシ
ナイトライドガラス粉末(比重2.6g/cc、粒径3
〜10μm)を作製した。このガラス粉末は、重量%で
SiO2 58%、Al23 13%、B23
%、CaO 19%、BaO 1%、MgO 1%の基
本酸化物組成のうち、Oの一部をNで置換したものであ
り、キエルダル法にてNの含有量を測定したところ、
1.5%であった。
【0025】次いで、このガラス粉末を実施例1と同様
の方法で熱処理したところ、粒径が3〜14μm、見掛
け比重の平均が1.1g/ccの中空ガラス球が得られ
た。またこの中空ガラス球は、アルカリイオンの溶出量
が0.43mg、耐水性試験による重量減が0.80
%、破壊率が3.0%であった。
【0026】(実施例3)まず重量%で、SiO2
1%、Al23 2%、B23 1%、CaO 5
%、MgO 4%、Na2 O 16%、K2 O 1%の
組成を有するガラス粉末(比重2.4g/cc)500
gとBN粉末18.0gとの混合粉末を使用し、他は実
施例1と同様にしてオキシナイトライドガラス粉末(比
重2.4g/cc、粒径3〜10μm)を作製した。こ
のオキシナイトライドガラス粉末は、重量%でSiO2
70%、Al23 2%、B23 2%、CaO
5%、MgO4%、Na2 O 16%、K2 O 1%
の基本酸化物組成のうち、Oの一部をNで置換したもの
であり、キエルダル法にてNの含有量を測定したとこ
ろ、1.4%であった。
【0027】次いで、このガラス粉末を実施例1と同様
の方法で熱処理したところ、粒径が3〜13μm、見掛
け比重の平均が1.2g/ccの中空ガラス球が得られ
た。またこの中空ガラス球は、アルカリイオンの溶出量
が3.2mg、耐水性試験による重量減が1.85%、
破壊率が1.8%であった。
【0028】(実施例4)まず重量%で、SiO2
6%、B23 20%、Na2 O 2%、K2O1
%、Li2 O 1%の組成を有する、所謂Dガラス(比
重2.2g/cc)の粉末500gとBN粉末18.0
gとの混合粉末を使用し、他は実施例1と同様にしてオ
キシナイトライドガラス粉末(比重2.2g/cc、粒
径3〜10μm)を作製した。このようにして得られた
オキシナイトライドガラス粉末は、重量%で、SiO2
75%、B23 21%、Na2 O 2%、K2
1%、Li2 O 1%の基本酸化物組成のうち、Oの
一部をNで置換したものであり、キエルダル法にてNの
含有量を測定したところ、1.6%であった。
【0029】次いで、このガラス粉末を実施例1と同様
の方法で熱処理したところ、粒径が3〜14μm、見掛
け比重の平均が1.0g/ccの中空ガラス球が得られ
た。またこの中空ガラス球は、アルカリイオンの溶出量
が3.5mg、耐水性試験による重量減が3.25%、
破壊率が5.1%であった。
【0030】
【発明の効果】本発明の中空ガラス球は、軽量であり、
耐圧強度が高く、化学的耐久性に優れたものである。ま
た内部に封入されているガスが中性のN2 ガスを主成分
とするため、万一中空ガラス球が潰れても、流出するガ
スが基板の配線等に悪影響を及ぼすおそれがない。それ
ゆえ各種樹脂の充填材、特にプリント配線基板の充填材
として好適である。
【0031】また本発明の方法によれば、上記した中空
ガラス球を組成系に囚われることなく作製することが可
能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 利夫 滋賀県大津市晴嵐2丁目7番1号 日本電 気硝子株式会社内 (72)発明者 長谷川 義徳 滋賀県大津市晴嵐2丁目7番1号 日本電 気硝子株式会社内 (72)発明者 白石 鶴美 滋賀県大津市晴嵐2丁目7番1号 日本電 気硝子株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オキシナイトライドガラスからなり、内
    部にN2 ガスが封入されてなることを特徴とする中空ガ
    ラス球。
  2. 【請求項2】 ガラス粉末と窒化物粉末との混合粉末を
    2 ガス雰囲気中で熱処理してオキシナイトライドガラ
    スを作製し、これを粉砕、分級した後、熱処理すること
    によって、ガラス中からN2 ガスを発生させ、ガラス粉
    末を内部から膨張させて中空化することを特徴とする中
    空ガラス球の製造方法。
JP13874895A 1995-05-12 1995-05-12 中空ガラス球及びその製造方法 Pending JPH08310835A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13874895A JPH08310835A (ja) 1995-05-12 1995-05-12 中空ガラス球及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13874895A JPH08310835A (ja) 1995-05-12 1995-05-12 中空ガラス球及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08310835A true JPH08310835A (ja) 1996-11-26

Family

ID=15229264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13874895A Pending JPH08310835A (ja) 1995-05-12 1995-05-12 中空ガラス球及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08310835A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019112246A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 日本電気硝子株式会社 ガラス繊維及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019112246A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 日本電気硝子株式会社 ガラス繊維及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200331797A1 (en) Chemical Composition for Production of Hollow Spherical Glass Particles
JP2003192339A5 (ja)
US4118450A (en) Method for producing inorganic porous shaped material
CN108503347A (zh) 一种用于外墙的发泡融玻陶瓷及其制备方法
US20140021419A1 (en) Method for Producing Foam Glass by Recycling a Waste Glass Mixture
JPH08310835A (ja) 中空ガラス球及びその製造方法
CN108483928A (zh) 一种铁磁性泡沫微晶玻璃及其制备方法与应用
JP4431718B2 (ja) 本質的に無鉛のガラスおよびそれから作製されたガラス管
JPH07138045A (ja) 中空ガラス球の製造方法
JPS59182223A (ja) 中空シリカ球状体及びその製造方法
JPH0769709A (ja) 磁器、磁器原料組成物及び該磁器の製造方法
CN106587640A (zh) 建筑用轻质绝热憎水玻璃珠及其制备方法
JPH07277768A (ja) 中空ガラス球の製造方法
JP3824605B2 (ja) 鉄鋼添加剤
RU2051869C1 (ru) Шихта для получения пеностекла
WO2023080676A1 (ko) 마이크로파를 이용한 석탄 비산재 기반 지오폴리머 폼의 제조방법
CN112175235B (zh) 一种硅橡胶用阻燃剂
JP2870409B2 (ja) 陶磁器原料調合物及び陶磁器の製造方法
JP2617853B2 (ja) セメント質耐アーク材およびその製造法
CN112194877B (zh) 石英玻璃填料、树脂组合物以及覆铜板
JPH0251443A (ja) ロックウール
JPH0328121A (ja) 耐熱性微粒水酸化アルミニウムの製造方法
US20230202923A1 (en) Method for manufacturing coal-based geopolymer foam including silica fume
JP2000026136A (ja) 発泡ガラスの製造方法
US3786129A (en) Method of manufacturing fused magnesia