JPH08310836A

JPH08310836A - ガラス球状粉末およびその製造方法

Info

Publication number: JPH08310836A
Application number: JP11315295A
Authority: JP
Inventors: 逸治 ▲吉▼川; Toshiharu Yoshikawa; Masaaki Ishikawa; 真章石川; Yoshie Suyama; よしえ周山; Fumitada Nishikawa; 文規西川
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】フォトリソグラフィー法による蛍光表示管の層
間絶縁膜、ガラス薄膜基板等の製造に好適に利用できる
球状ガラス粉末及びその製造方法の提供。【構成】１．ａ）組成が、ＳｉＯ₂＝２〜１５重量％、
Ｂｉ₂Ｏ₃＝２５〜７０重量％、Ｂ₂Ｏ₃＝２〜２０重量
％、ＲＯ＝１０〜５０重量％（ＲはＺｎ及びＢａの少な
くとも１種）ｂ）ガラス転移温度が４００〜５００℃、軟化点が４５
０〜６００℃ ｃ）平均粒子径が０．１〜１０μｍｄ）気孔を有さない、ガラス球状粉末。３．ガラス組成がＳｉＯ₂＝２〜１５重量％、Ｂｉ₂Ｏ₃
＝２５〜７０重量％、Ｂ₂Ｏ₃＝２〜２０重量％、ＲＯ＝
１０〜５０重量％（ＲはＺｎおよびＢａの少なくとも１
種）となる様に調合された、Ｓｉ、Ｂｉ、ＢとＺｎ及び
Ｂａの少なくとも１種とを含む溶液またはゾルを８００
℃以上の火炎雰囲気中に微滴として噴霧急冷するガラス
球体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス球体およびその
製造方法に関する。

【０００２】本発明により得られるガラス球体は、特に
フォトリソグラフィー技術による蛍光表示管の層間絶縁
膜、ガラス薄膜基板の製造などに好適に利用できる。

【０００３】

【従来技術とその課題】通常、蛍光表示管などの層間絶
縁膜、ガラス薄膜基板などの製造に使用される絶縁ガラ
ス材料は、高い電気絶縁性および高い耐電圧性を有し、
基板との熱膨張係数が整合していることが要求されてい
る。

【０００４】また、この様な絶縁ガラス材料は、所定の
製品製造時に通常５００〜６５０℃程度の温度で焼成さ
れるので、材料自体がガラス転移点４００〜５００℃程
度、軟化点４５０〜６００℃程度の特性を有しているこ
とが必要である。

【０００５】さらに、この様な絶縁ガラス材料には、そ
の組成にも、制限がある。すなわち、アルカリイオン
は、高温での易動度が他の陽イオンに比して大きいの
で、ガラス中にアルカリイオンが存在すると、加熱によ
りガラス表面への拡散溶出が起こる。この現象は、特に
ナトリウムイオンの場合に、顕著である。従って、絶縁
ガラス材料の原料としては、アルカリ成分が出来るだけ
少ないか或いはアルカリ成分を含まないものが好まし
く、且つ電気絶縁性および耐電圧特性に悪影響を及ぼす
不純物を出来るだけ含まないものを使用する必要があ
る。

【０００６】従来蛍光表示管などの層間絶縁層の形成方
法としては、ガラス、セラミックスなどの基板上に絶縁
体ペーストをスクリーン印刷によりパターン状に重ねて
印刷し、このパターンを乾燥し、焼成して、層間絶縁層
の厚膜パターンを形成する方法が知られている。この方
法では、厚膜パターンを形成する場合に、複数回のスク
リーン印刷により重ね刷りを行い、所定の厚さとする手
法が採用されている。このスクリーン印刷に際しては、
例えば、５０〜１００μｍ程度の厚膜を形成するため
に、５〜１０回の重ね刷りが必要であり、印刷工程の間
に必ず乾燥工程を経なければならないので、その結果、
生産性が低く、歩留まりを低下させるという問題点があ
る。

【０００７】さらに、最近蛍光表示管などの大型化、高
輝度化、高繊細性化などが要望されるようになり、画像
セルピッチ（ドットピッチ）の微細化が必要となってい
る。しかるに、上記のスクリーン印刷法では、ペースト
の粘度、チキソトロピック性などに起因して、だれを生
じ、パターンの線幅精度が失われてしまうという問題点
がある。さらにまた、通常の蛍光表示管のセルピッチ
は、０．３〜０．７ｍｍ程度であるが、スクリーン印刷
重ね刷り法による場合には、その線幅精度は、せいぜい
１００〜２００μｍ程度であり、セルピッチの微細化は
困難である。

【０００８】この様な現状を背景として、最近、スクリ
ーン印刷法に代わり、画像セルピッチの微細化に対応し
うる方法として、フォトリソグラフィー技術を用いた微
細加工方法が提案されている（特開平２−２６８８００
号、特公平６−４４６７４号など）。この方法において
は、フォトレジスト中に絶縁ガラス粉末を練り込んだ感
光性絶縁ペーストを調製し、ブレードコーターを用いて
これをガラス、セラミックスなどの基板上に厚膜に塗布
し、所定のパターンを有するマスクを通して紫外線を照
射することにより、該感光性絶縁ペーストを硬化させ、
次いで現像を行ってパターンを形成した後、パターンを
焼成して感光性有機成分を分解、飛散させることによ
り、絶縁ガラス粉末のみからなるパターンを形成させて
いる。この方法においては、紫外線照射による露光によ
り、感光性絶縁ペースト中のフォトレジストを感光・硬
化させるに際し、露光状態は、ペースト中の絶縁ガラス
粉末により大きく影響される。

【０００９】一般に、絶縁ガラス粉末の光の回折、散乱
の角度および強度などは、主として製造方法に由来する
粉末の形状および大きさ、主として組成に基づく屈折率
などの影響を受け、特に形状の影響を強く受ける。

【００１０】通常絶縁ガラス粉末は、ガラスの主要構造
を形成する編み目形成成分および修飾成分を与える主原
料（ケイ砂、ケイ石、ソーダ灰、石灰石など）と、％オ
ーダーの添加によりガラスの溶融および物性に大きな影
響を与える副原料（硝石、亜ヒ酸、蛍石、酸化アンチモ
ンなど）とを含む混合物を溶解窯に入れ、加熱溶融し、
十分に均質化し、清澄した後、急冷し、ボールミルなど
で粉砕することにより、製造されている。しかしなが
ら、従来この様にして製造された絶縁ガラス粉末は、ボ
ールミルにより粉砕されたものであり、形状が不定形
で、エッジ部分が鋭いため、光の散乱が大きく、上下の
線幅が均一なパターンを形成することが出来ないという
難点がある。この点から、光の散乱を出来るだけ抑制で
きる球状の粒子形状を有する絶縁ガラス粉末が求められ
ている。

【００１１】さらに、上記の方法で得られたガラス粉末
においては、原料に由来する不純物の存在、溶融時およ
び粉砕時の不純物の混入などにより、高純度の製品が得
られないという問題点がある。

【００１２】球状のガラス粉末を得る方法も、すでに存
在している。例えば、噴霧熱分解法、ゾルゲル法、加水
分解法などが知られており、特に、生産性およびコスト
の点から、噴霧熱分解法が有用視されている。この方法
では、溶融ガラスの液滴を所定温度に保持された電気炉
中に噴霧すると、電気ヒーターからの輻射熱により液滴
は熱分解して、その表面から固化し始め、内部液相は、
毛管現象により、すでに固化している表面に移動した
後、熱分解し、固化するので、内部に機構を有する粒子
が形成される。すなわち、この方法で得られるガラス粉
末は、真球状ではあるものの、気孔を有する中空構造で
あるため、比表面積が大きく、成形性が不良であるのみ
ならず、緻密な焼結体とはなり得ない。従って、噴霧熱
分解法による球状ガラス粉末は、上記のフォトリソグラ
フィー技術におけるガラス粉末としては使用できない。

【００１３】また、絶縁ガラス粉末の粒子径が微細にな
るほど光の回折、散乱が大きくなるのに対し、粒子径が
大きくなりすぎると現像時に粒子の脱落が生じやすくな
るので、絶縁ガラス粉末の粒径は、０．５〜５μｍ程度
であることが好ましい。

【００１４】以上に明らかにした様に、フォトリソグラ
フィー技術による蛍光表示管などの層間絶縁膜、ガラス
薄膜基板など製造に使用する絶縁ガラス材料には、種々
の特性が要求されるが、現在のところ、これらの特性を
兼ね備えた絶縁ガラスの粉末は、開発されていない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、フ
ォトリソグラフィー法による蛍光表示管の層間絶縁膜、
ガラス薄膜基板などの製造に好適に利用できる球状ガラ
ス粉末およびその製造方法を提供することを主な目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記の様な技
術の現状を考慮に入れつつ研究を重ねた結果、特定組成
のガラス原料を含む溶液またはゾルを特定温度の火炎雰
囲気に微細液滴として噴霧し、熱分解生成物を急冷させ
る場合には、所望の特性を備えた絶縁ガラスの球状粒子
が得られることを見出した。

【００１７】すなわち、本発明は、下記のガラス球状粉
末およびその製造方法を提供するものである：１．下記の要件を備えたガラス球状粉末；ａ）組成が、ＳｉＯ₂＝２〜１５重量％、Ｂｉ₂Ｏ₃＝２
５〜７０重量％、Ｂ₂Ｏ₃＝２〜２０重量％、ＲＯ＝１０
〜５０重量％（但し、ＲはＺｎおよびＢａの少なくとも
１種である）であり、ｂ）ガラス転移温度が４００〜５００℃、軟化点が４５
０〜６００℃であり、ｃ）平均粒子径が０．１〜１０μｍであり、ｄ）実質的に気孔を有さない球状体である。

【００１８】２．平均粒子径が０．５〜５μｍである上
記項１に記載のガラス球状粉末。

【００１９】３．最終ガラス組成がＳｉＯ₂＝２〜１５
重量％、Ｂｉ₂Ｏ₃＝２５〜７０重量％、Ｂ₂Ｏ₃＝２〜２
０重量％、ＲＯ＝１０〜５０重量％（但し、ＲはＺｎお
よびＢａの少なくとも１種である）となる様に調合され
たＳｉ、Ｂｉ、ＢとＺｎおよびＢａの少なくとも１種と
を含む溶液またはゾルを８００℃以上の火炎雰囲気中に
微細液滴として噴霧した後、急冷することを特徴とする
上記項１または２に記載のガラス球体の製造方法。

【００２０】本明細書においては、「火炎雰囲気」と
は、火炎により直接加熱される領域をいう。

【００２１】本発明によるガラス球状粉末は、ＳｉＯ₂
＝２〜１５重量％、Ｂｉ₂Ｏ₃＝２５〜７０重量％、Ｂ₂
Ｏ₃＝２〜２０重量％およびＲＯ＝１０〜５０重量％
（但し、ＲはＺｎおよびＢａの少なくとも１種である）
という組成を有し、実質的にアルカリを含まない。これ
らの成分中の１種でも上記の範囲外となる場合には、所
定のガラス転移点および軟化点を有するガラス粉末が得
られない。

【００２２】これらの各成分の含有量とガラス転移点お
よび軟化点との関係は、各成分が相互に関連して影響を
及ぼすので、必ずしも簡単に説明しうるものではない
が、一般的に言うならば、以下の様な関係にある。すな
わち、ＳｉＯ₂含有量が２重量％未満である場合には、
ガラス転移点および軟化点が低くなるのに対し、１５重
量％を上回る場合には、ガラス転移点および軟化点が高
くなる。Ｂｉ₂Ｏ₃含有量が２５重量％未満である場合に
は、ガラス転移点および軟化点が高くなるのに対し、７
０重量％を上回る場合には、ガラス転移点および軟化点
が低くなる。Ｂ₂Ｏ₃含有量が２重量％未満である場合に
は、ガラス転移点およびと軟化点が高くなるのに対し、
２０重量％を上回る場合には、ガラス転移点および軟化
点が低くなる。ＲＯ含有量が１０重量％未満である場合
には、ガラス転移点および軟化点が低くなるのに対し、
５０重量％を上回る場合には、ガラス転移点およびと軟
化点が高くなる。

【００２３】ＲＯとしては、ＺｎＯおよびＢａＯをそれ
ぞれ単独で使用しても良く、或いは両者を併用しても良
い。

【００２４】本発明によるガラス球状粉末は、そのガラ
ス転移点が４００〜５００℃の範囲内にあり、軟化点が
４５０〜６００℃の範囲内にあることを必須とする。ガ
ラス転移点および軟化点のいずれかが上記の範囲外とな
る場合には、蛍光表示管などの製造に適さなくなる。

【００２５】また、本発明によるガラス球状粉末の平均
粒子径が通常０．１〜１０μｍ程度であり、より好まし
くは０．５〜５μｍ程度である。平均粒子径が０．１μ
ｍ未満の場合には、嵩高となり、成形性が低下するのに
対し、１０μｍを上回る場合には、焼結体の緻密性が著
しくて以下する。

【００２６】後述の本発明方法で製造される本発明によ
るガラス粉末は、実質的に気孔を含まない球状の粉末に
より、形成されている。但し、本発明方法により製造す
る限り、少量の中空状粒子、中空破片状粒子、楕円体状
粒子などを含んでいても、ガラス球状粉末としての必要
な特性を阻害することはない。

【００２７】本発明によるガラス球状粒子は、下記の方
法により製造することが出来る。すなわち、最終ガラス
組成がＳｉＯ₂＝２〜１５重量％、Ｂｉ₂Ｏ₃＝２５〜７
０重量％、Ｂ₂Ｏ₃＝２〜２０重量％、ＲＯ＝１０〜５０
重量％（但し、ＲはＺｎおよびＢａの少なくとも１種で
ある）となる様に調合されたＳｉ、Ｂｉ、ＢとＺｎおよ
びＢａの少なくとも１種とを含む溶液またはゾルを８０
０℃以上の火炎雰囲気中に微細液滴として噴霧して熱分
解させた後、急冷する。

【００２８】上記の様な溶液またはゾルは、Ｓｉ、Ｂ
ｉ、ＢおよびＺｎとＢａとの少なくとも１種の供給源と
しての化合物の構成成分の一部として、酸素を含んでい
ても良い。この様な溶液またはゾルは、例えば硝酸塩、
塩化物などを代表例とするＳｉの可溶性塩、Ｂｉの可溶
性塩、Ｂの可溶性塩、Ｚｎの可溶性塩、Ｂａの可溶性塩
などを所定の割合で精製水に溶解させるか、これらの元
素の酸化物の超微粒子を所定の割合で精製水に分散させ
て（例えば、シリカゾルなど）、調製することが出来
る。この様な水溶液或いはゾルは、各構成元素成分を均
一に混合することが出来るので、噴霧、熱分解および急
冷のいずれの段階でも、生成物は均一な組成を有してい
る。従って、ガラス粉末含むフォトレジストパターンを
焼結する際に低温での焼成が可能となり、焼成体の組成
が均一となる。

【００２９】溶液或いはゾルの濃度は、原料のガラス組
成、目的とする用途などの応じて適宜定めればよいが、
通常酸化物に換算した濃度で２〜２０重量％程度とする
ことにより、高収率で寸法の揃った噴霧液滴が得られ
る。溶液或いはゾルの粘度は、１００センチポアズ以下
であることが好ましく、２０センチポアズ以下であるこ
とがより好ましい。溶液或いはゾルの粘度が高すぎる場
合には、噴霧の制御が困難となり、微細な液滴を得るこ
とが困難となる。

【００３０】溶液或いはゾルの微細液滴は、公知の方
法、例えば、圧力噴霧法、回転ディスク法、二流体ノズ
ル噴霧法、超音波噴霧法などにより形成することが出来
る。液滴粒径の均一性、生産性などの観点からは、圧力
噴霧法および二流体ノズル噴霧法がより好ましく、二流
体ノズル噴霧法が特に好ましい。噴霧時の条件、例えば
送液量、噴霧圧力、送風量などは、原料組成、所望のガ
ラス粒子径に対応して定まる液滴粒径（最大１００μｍ
程度以下）などに応じて適宜定めることが出来る。

【００３１】次いで、上記の様にして得られた溶液また
はゾルの微細液滴を８００℃以上、より好ましくは８０
０〜１５００℃程度の火炎雰囲気中に送り、熱分解させ
る。火炎雰囲気温度が低すぎる場合には、溶液またはゾ
ルの乾燥および熱分解が十分に進行しないの対し、１５
００℃を上回る場合には、溶液またはゾルの一部が昇華
するので、好ましくない。

【００３２】火炎雰囲気中での微細液滴の熱分解は、火
炎の対流伝熱によるものであり、従来行われてきた電気
ヒータの輻射熱による熱分解とは異なって、噴霧された
微細液滴はその表面から内部に至るまでほぼ同時に受熱
することが出来るので、液滴全体にわたって熱分解およ
び固化が起こる。その結果、内部に気孔を実質的に含ま
ない球状のガラス粉末を得ることが出来る。

【００３３】次いで、生成した球状粉末を急冷する。急
冷方法は、一般のガラス粒子製造における公知の方法を
そのまま採用することが出来るが、特に生成した球状粉
末を冷却用空気流中に投入する方法が、好ましい。急冷
速度は、ガラスが形成される限り、特に限定されるもの
ではないが、通常２００℃／秒以上である。

【００３４】急冷後、必要ならば、さらにサイクロンな
どによる分級を行った後、ガラス球状粉末をバグフィル
ターなどの通常の捕集方法で回収することにより、所望
のガラス球状粉末を得る。

【００３５】本発明方法を実施するための装置の１例の
概要を一部切り欠き断面図として図１に示す。

【００３６】図１に示す装置において、原料溶液或いは
ゾルは、原料槽１からローラーポンプ３により二流体噴
霧ノズル５に送られ、空気７とともに熱分解炉１１内に
噴霧される。熱分解炉１１は、内部を耐火材１３で内張
りした縦型管状炉であり、二流体噴霧ノズル５の下方に
は、ＬＰガスなどを燃料とするガスバーナー９が配置さ
れている。ガスバーナー９の火炎は、炉内に切線方向に
入るようにされており、二流体噴霧ノズル５により形成
された微細液滴は、火炎雰囲気中に直接投入され、熱分
解される。熱分解炉１１の下部には、空気取り入れ口１
５が設けられており、熱分解生成物（ガラス粒子粉末）
の急冷を行うことが出来るようになっている。熱分解さ
れ、急冷されたガラス粒子粉末は、サイクロン１７を通
過して分級された後、バグフィルター１９により捕集さ
れる。なお、図１において、２１は製品回収部を示し、
２３は空気取り入れ口を示し、２５は排気ファンを示
し、２７は排気流を示す。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、所定の組成、ガラス転
移点およびガラス軟化点を有し、平均粒子径が０．１〜
１０μｍであって、気孔が実質的に存在しない高純度の
球状ガラス粉末を得ることが出来る。

【００３８】この球状ガラス粉末は、成形性に優れ、低
温で焼結可能であり、得られた焼結体は緻密で、電気絶
縁性および耐電圧特性に優れている。

【００３９】従って、この様な球状ガラス粉末をフォト
リソグラフィー技術を用いる微細加工において使用する
場合には、光（紫外線）の散乱・回折を効果的に抑制し
て、線幅が一定である均一なパターンを形成することが
出来、さらに現像時のガラス粒子の脱落を防止すること
が出来る。

【００４０】

【実施例】以下に実施例および比較例を示し、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。

【００４１】実施例１硝酸ビスマス５水和物1041.0g、硝酸亜鉛６水和物460.5
g、硝酸バリウム293.2g、ホウ酸254.0g、シリカゾル
（固体濃度20.5%）289.4gを秤量した後、容器に入れ、6
5%硝酸300mlを添加し、精製水に溶解させて（但し、シ
リカゾルは希釈し、分散させた）、全量10リットルとし
た。

【００４２】次いで、図１に示す装置を使用して、上記
で調製した原料液8リットル／時間を3.5kg/cm²の圧縮空
気2400リットル／時間とともに二流体噴霧ノズル５から
熱分解炉１１内の火炎雰囲気中に噴霧した。

【００４３】この時の噴霧液滴の最大径は１００μｍで
あり、火炎雰囲気の温度は９５０℃であり、熱分解炉１
１の下部の空気取り入れ口１５直後の温度は約２５０℃
であった。

【００４４】バグフィルター１９で捕集され、製品回収
部２１から回収されたガラス粉末の組成は、表１に示す
とおりであった。

【００４５】

【表１】

【００４６】得られたガラス粉末は、平均粒径１．０２
μｍ、比表面積１．９ｍ²／ｇの真球状であり、中空状
のものは認められず、実質的に気孔を有しないものであ
った。このガラス粉末の強熱減量は０．１％以下であっ
たことから、熱分解はほぼ完全に完了していることが認
められた。

【００４７】次いで、得られたガラス粉末をＸ線回折分
析に供したところ、非晶質であることが確認された。ま
た、熱分析の結果から、ガラス転移点は４３６℃であ
り、軟化点は４９３℃であることが判明した。

【００４８】参考例１実施例１で得られたガラス粉末１００重量部に下記表２
に示す組成のビヒクル１００重量部を加え、三本ロール
を用いて粘度３８０００センチポアズのペーストを得
た。

【００４９】

【表２】

【００５０】200メッシュのステンレススチール製スク
リーンを用いて、得られたペーストをガラス基板の全面
に塗布し、８０℃で３分間乾燥する工程を３回繰り返し
て、厚さ４０μｍの塗膜を形成した。

【００５１】次いで、Ｌ／Ｓ（ラインアンドスペー
ス）＝５０μｍ／５０μｍのパターンを備えた露光マス
クを介して、超高圧水銀灯で４００ｍＪ／ｃｍ²の紫外
線を照射して、潜像を形成した後、クロロセンを現像剤
としてスプレー式で現像した。

【００５２】現像により形成されたラインは、上下で線
幅差が殆どなく、且つ極めて満足すべきシャープさを有
していた。

【００５３】上記のようにしてパターンを形成したガラ
ス基板を５８０℃で焼成したところ、内部に気孔が殆ど
存在しない程度に緻密化した（理論密度の９８％以上）
厚さ２５μｍのシャープなラインの絶縁層が得られた。

【００５４】実施例２〜６および比較例１〜８最終的に得られるガラスが表３に示す組成を有する様に
調整された混合溶液またはゾル１０リットルを調製し、
表４に示す条件で噴霧熱分解し、ガラス粉末を得た。

【００５５】

【表３】

【００５６】

【表４】

【００５７】得られたガラス粉末の各種の物性を表５に
示す。

【００５８】

【表５】

【００５９】表３、４および５に示す結果から、実施例
２〜６によるガラス粉末は、所望の物性をすべて兼ね備
えているので、蛍光表示管などの層間絶縁膜、ガラス薄
膜基板などの製造原料として有用であることが明らかで
ある。

【００６０】これに対し、比較例１によるガラス粉末で
は、ＳｉＯ₂含有量が１５重量％を上回るために、得ら
れた粒子は、平均粒子径２．１μｍで、球状であるが、
ガラス転移点が５１５℃、軟化点が６２０℃と高くなっ
ている。

【００６１】比較例２によるガラス粉末では、Ｂｉ₂Ｏ₃
含有量が２５重量％未満であるために、得られた粒子
は、平均粒子径５．６μｍで、球状であるが、ガラス転
移点が５０２℃、軟化点が６０７℃と高くなっている。

【００６２】比較例３によるガラス粉末では、Ｂｉ₂Ｏ₃
含有量が７０重量％を上回るために、得られた粒子は、
平均粒子径２．１μｍで、球状であるが、ガラス転移点
が４１０℃、軟化点が４３８℃と低くなっている。

【００６３】また、Ｂ₂Ｏ₃含有量が２０重量％を超える
比較例４のガラスおよびＲＯが１０重量％未満の比較例
５のガラスは、ともにガラス転移点および軟化点が低く
なっている。

【００６４】さらに、Ｂ₂Ｏ₃含有量が２重量％未満の比
較例６のガラスおよびＲＯ含有量が５０重量％を超える
比較例７のガラスは、ともにガラス転移点および軟化点
が低くなっている。

【００６５】比較例８によるガラス粉末は、実施例１に
よるガラスと同一の組成を有しているにもかかわらず、
製造時の火炎雰囲気の温度が７５０℃と低すぎたために
噴霧した液滴の熱分解が十分に行われず、粒子が未分解
成分を含んでいるので、強熱減量が１．２１重量％にも
達している。

【００６６】比較例９電気的に加熱を行う市販の噴霧熱分解装置を使用して、
ガラス粉末を製造した。すなわち、実施例１と同一の原
料を定量ポンプにより１リットル／時間で送液し、４kg
/cm²の圧縮空気を２０リットル／分（１２００リットル
／時間）で送風しつつ、最大径１００μｍの微細液滴と
して、電気ヒーターで９５０℃で加熱された石英製の反
応炉内に噴霧した。噴霧ノズルの形状および反応炉内で
の設置位置は、実施例１とほぼ同様である。

【００６７】得られたガラス粉末は、実施例１で得られ
たガラス粉末とほぼ同様の組成を有し、平均粒子径１．
５μｍで真球状の粒子からなっていたが、粒子の殆ど
は、中空状であり、粉末の比表面積は、２８．８ｍ²／
ｇと非常に大きいものであった。

【００６８】また、得られたガラス粉末を使用して、実
施例１と同様にしてペーストを調製し、ガラス基板上に
塗布した後、潜像を形成させ、現像し、焼成したとこ
ろ、内部に多量の微細気泡を有する緻密度の低い（理論
密度の８５％）の絶縁層が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するための装置の１例の概要
を示す一部切り欠き断面図である。

【符号の説明】

１…原料槽３…ローラーポンプ５…二流体噴霧ノズル７…空気９…ガスバーナー１１…熱分解炉１３…耐火材１５…空気取り入れ口１７…サイクロン１９…バグフィルター２１…製品捕集部２３…空気取り入れ口２５…排気ファン２７…排気流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西川文規大阪府貝塚市二色中町８番１住友大阪セメント株式会社新材料事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の要件を備えたガラス球状粉末；ａ）組成が、ＳｉＯ₂＝２〜１５重量％、Ｂｉ₂Ｏ₃＝２
５〜７０重量％、Ｂ₂Ｏ₃＝２〜２０重量％、ＲＯ＝１０
〜５０重量％（但し、ＲはＺｎおよびＢａの少なくとも
１種である）であり、ｂ）ガラス転移温度が４００〜５００℃、軟化点が４５
０〜６００℃であり、ｃ）平均粒子径が０．１〜１０μｍであり、ｄ）実質的に気孔を有さない球状体である。
【請求項２】平均粒子径が０．５〜５μｍである請求項
１に記載のガラス球状粉末。
【請求項３】最終ガラス組成がＳｉＯ₂＝２〜１５重量
％、Ｂｉ₂Ｏ₃＝２５〜７０重量％、Ｂ₂Ｏ₃＝２〜２０重
量％、ＲＯ＝１０〜５０重量％（但し、ＲはＺｎおよび
Ｂａの少なくとも１種である）となる様に調合されたＳ
ｉ、Ｂｉ、ＢとＺｎおよびＢａの少なくとも１種とを含
む溶液またはゾルを８００℃以上の火炎雰囲気中に微細
液滴として噴霧した後、急冷することを特徴とする請求
項１または２に記載のガラス球体の製造方法。