JPS638061B2 - - Google Patents
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- JPS638061B2 JPS638061B2 JP4931783A JP4931783A JPS638061B2 JP S638061 B2 JPS638061 B2 JP S638061B2 JP 4931783 A JP4931783 A JP 4931783A JP 4931783 A JP4931783 A JP 4931783A JP S638061 B2 JPS638061 B2 JP S638061B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は、機械的強度が大で耐水性および化学
的耐久性にすぐれたガラスビーズ、特に分砕・分
散の促進材に適する耐摩耗性ガラスビーズに関す
るものである。 従来、顔料、磁気テープ用磁性体などの粉体を
微粒化したり、溶剤に均質に分散させるためにガ
ラスビーズを用いたサンドミルが使用されてい
る。このサンドミルは、容器内に収容された原料
粉体とガラスビーズおよび分散剤とを高速で回転
する撹拌用羽根により撹拌して高速流となし、こ
れらが相互に衝突、摩擦することにより均質分散
化させるものである。このガラスビーズには、ソ
ーダ・ライム系の普通板ガラスの破片を所定の粒
度に粉砕し、加熱して球状に成形したものが主に
使用されている。この種のガラスビーズは耐水性
が弱く、アルカリ溶出量が多く、分散時にPHの変
化をもたらし製品の化学的、物理的特性に影響を
与える。また、機械的強度が低く摩耗速度が早い
ため破砕、摩耗による微小ガラス片が原料粉体に
混入し、製品の品質を著しく低下させる。さら
に、ガラスビーズの粒度が短時間に減少するので
所定の粒度を維持するにはガラスビーズを頻繁に
交換しなければならないなどの欠点がある。 また、ガラスを粉砕し篩分した所定粒度の小片
を作り、これを加熱気流中を浮遊させ熱吸収によ
り軟化点以上にして表面張力で球形化したガラス
ビーズを加熱処理して得られる結晶化ガラスビー
ズが知られているが、この方法によるガラスビー
ズは直径が0.5mmまでが限度であり、これより大
きな直径のものは気流中で十分に熱吸収すること
ができず、軟化する前に飛散または落下して球形
化できない。 前記サンドミルに適当するガラスビーズの条件
は、分散効果を保持するためビーズ粒径が一定
で摩耗しにくいこと、機械的強度が大で衝突な
どの衝撃に強く破砕しないこと、分散剤に溶出
しにくく、耐水性、化学的耐久性にすぐれている
ことである。 本発明は、従来の欠点を除去するためになされ
たもので、ソーダ・ライム系ガラスビーズに比べ
上記の条件のすべてにおいてすぐれた特性を示す
耐摩耗性ガラスビーズを提供することを目的とす
るものである。 本発明は、重量百分率でSiO260〜80％、
Al2O32〜15％、Li2O8〜20％、Na2O0〜５％、
K2O0〜８％、Na2O＋K2O3〜９％、P2O51〜８
％、B2O30〜５％を含む溶融ガラスを回転する円
板上に流下、分散させて球状に成形した直径0.7
〜４mmのガラスビーズを加熱処理して結晶化した
ことを特徴とする耐摩耗性ガラスビーズである。 本発明のガラス組成物を前記範囲に限定した理
由は次のとおりである。 SiO2はガラス形成に必要な基礎成分であるが
含有量が60％より少ないと熱膨張率が大きくなり
耐熱衝撃性が低下してガラスビーズ成形時に割れ
の原因となる。80％を超えると溶融性が著しく低
下しガラスビーズの成形が困難となる。 Al2O3は２％より少ないと耐水性、化学的耐久
性が低下し、15％を超えると溶融性がわるくな
る。 Li2Oはガラスの熱処理によりSiO2とともに結
晶質となる必須成分であるが、８％より少ないと
十分な結晶が得られず、20％を超えると熱膨張率
が大きくなり耐熱衝撃性が低下し軟化温度も低下
し、熱処理工程において変形の原因となる。 Na2O、K2Oはガラスの溶融性を高め熱膨張率
を適正にする成分であるが、Na2OとK2Oの合量
が３％より少ないと熱膨張率が低下し溶融性がわ
るくなる。９％を超えると熱膨張率が過大となり
耐熱衝撃性が低下し、かつ耐水性、化学的耐久性
も低下する。 P2O5はガラスの熱処理により結晶を析出成長
させる工程において結晶核を形成するための必須
成分であるが、１％より少ないと結晶核が十分に
形成されず、８％を超えるとガラスビーズ成形時
に失透し、結晶化の熱処理工程において少数大結
晶化し所望の機械的強度が得られない。 B2O3はガラスの溶融性、耐水性を向上するた
め添加するが、３％を超えると耐水性が低下す
る。 本発明のガラスビーズの直径を0.7〜４mmの範
囲に限定したのは、分散促進剤としてサンドミル
に使用した場合に所望の効果を得るためである。
すなわちガラスビーズの直径が0.7mmより小さい
とビーズが軽量なためミーリング時に運動エネル
ギーが不足し粉砕効果が劣り、直径が４mmを超え
るとビーズ相互の間隙が大きくかつ衝突回数も少
なくなり分散効果が低下する。 次に、前記の組成を含む溶融ガラスを粘度100
ポイズ以下の高温状態で高速にて回転する円板の
上面に連続的に流下させると、この円板との接触
時にガラス流に衝撃波が伝わり、ガラス流は分散
されながら遠心力によつて飛散し、空中を飛行中
に表面張力により球状に成形されガラスビーズと
なる。前記円板の回転速度を変化させることによ
りガラスビーズの粒径を任意に調節することがで
き、高速回転ではビーズ粒径が小となり、回転速
度が低速になるにつれてビーズ粒径は大きくな
る。このようにして成形されたガラスビーズから
篩分により選別した直径0.7〜４mmのガラスビー
ズを離形剤と混合して850℃の温度で90分間熱処
理を行ない結晶化させると、本発明の耐摩耗性ガ
ラスビーズが得られる。 本発明の実施例を表−１に示す。表中、耐水性
は石英製ソクスレイ溶出装置にガラスビーズを比
重×２重量収容し４時間煮沸後の重量減を百分率
で示した値であり、圧縮強度はオートグラフ圧縮
試験装置による圧縮破砕強度測定値であり、耐摩
耗性は２のサンドミルにガラスビーズ２Kgと水
を収容し撹拌用羽根を3000回／分で回転させて48
時間後のガラスビーズの摩耗減量を百分率で示し
た値である。
的耐久性にすぐれたガラスビーズ、特に分砕・分
散の促進材に適する耐摩耗性ガラスビーズに関す
るものである。 従来、顔料、磁気テープ用磁性体などの粉体を
微粒化したり、溶剤に均質に分散させるためにガ
ラスビーズを用いたサンドミルが使用されてい
る。このサンドミルは、容器内に収容された原料
粉体とガラスビーズおよび分散剤とを高速で回転
する撹拌用羽根により撹拌して高速流となし、こ
れらが相互に衝突、摩擦することにより均質分散
化させるものである。このガラスビーズには、ソ
ーダ・ライム系の普通板ガラスの破片を所定の粒
度に粉砕し、加熱して球状に成形したものが主に
使用されている。この種のガラスビーズは耐水性
が弱く、アルカリ溶出量が多く、分散時にPHの変
化をもたらし製品の化学的、物理的特性に影響を
与える。また、機械的強度が低く摩耗速度が早い
ため破砕、摩耗による微小ガラス片が原料粉体に
混入し、製品の品質を著しく低下させる。さら
に、ガラスビーズの粒度が短時間に減少するので
所定の粒度を維持するにはガラスビーズを頻繁に
交換しなければならないなどの欠点がある。 また、ガラスを粉砕し篩分した所定粒度の小片
を作り、これを加熱気流中を浮遊させ熱吸収によ
り軟化点以上にして表面張力で球形化したガラス
ビーズを加熱処理して得られる結晶化ガラスビー
ズが知られているが、この方法によるガラスビー
ズは直径が0.5mmまでが限度であり、これより大
きな直径のものは気流中で十分に熱吸収すること
ができず、軟化する前に飛散または落下して球形
化できない。 前記サンドミルに適当するガラスビーズの条件
は、分散効果を保持するためビーズ粒径が一定
で摩耗しにくいこと、機械的強度が大で衝突な
どの衝撃に強く破砕しないこと、分散剤に溶出
しにくく、耐水性、化学的耐久性にすぐれている
ことである。 本発明は、従来の欠点を除去するためになされ
たもので、ソーダ・ライム系ガラスビーズに比べ
上記の条件のすべてにおいてすぐれた特性を示す
耐摩耗性ガラスビーズを提供することを目的とす
るものである。 本発明は、重量百分率でSiO260〜80％、
Al2O32〜15％、Li2O8〜20％、Na2O0〜５％、
K2O0〜８％、Na2O＋K2O3〜９％、P2O51〜８
％、B2O30〜５％を含む溶融ガラスを回転する円
板上に流下、分散させて球状に成形した直径0.7
〜４mmのガラスビーズを加熱処理して結晶化した
ことを特徴とする耐摩耗性ガラスビーズである。 本発明のガラス組成物を前記範囲に限定した理
由は次のとおりである。 SiO2はガラス形成に必要な基礎成分であるが
含有量が60％より少ないと熱膨張率が大きくなり
耐熱衝撃性が低下してガラスビーズ成形時に割れ
の原因となる。80％を超えると溶融性が著しく低
下しガラスビーズの成形が困難となる。 Al2O3は２％より少ないと耐水性、化学的耐久
性が低下し、15％を超えると溶融性がわるくな
る。 Li2Oはガラスの熱処理によりSiO2とともに結
晶質となる必須成分であるが、８％より少ないと
十分な結晶が得られず、20％を超えると熱膨張率
が大きくなり耐熱衝撃性が低下し軟化温度も低下
し、熱処理工程において変形の原因となる。 Na2O、K2Oはガラスの溶融性を高め熱膨張率
を適正にする成分であるが、Na2OとK2Oの合量
が３％より少ないと熱膨張率が低下し溶融性がわ
るくなる。９％を超えると熱膨張率が過大となり
耐熱衝撃性が低下し、かつ耐水性、化学的耐久性
も低下する。 P2O5はガラスの熱処理により結晶を析出成長
させる工程において結晶核を形成するための必須
成分であるが、１％より少ないと結晶核が十分に
形成されず、８％を超えるとガラスビーズ成形時
に失透し、結晶化の熱処理工程において少数大結
晶化し所望の機械的強度が得られない。 B2O3はガラスの溶融性、耐水性を向上するた
め添加するが、３％を超えると耐水性が低下す
る。 本発明のガラスビーズの直径を0.7〜４mmの範
囲に限定したのは、分散促進剤としてサンドミル
に使用した場合に所望の効果を得るためである。
すなわちガラスビーズの直径が0.7mmより小さい
とビーズが軽量なためミーリング時に運動エネル
ギーが不足し粉砕効果が劣り、直径が４mmを超え
るとビーズ相互の間隙が大きくかつ衝突回数も少
なくなり分散効果が低下する。 次に、前記の組成を含む溶融ガラスを粘度100
ポイズ以下の高温状態で高速にて回転する円板の
上面に連続的に流下させると、この円板との接触
時にガラス流に衝撃波が伝わり、ガラス流は分散
されながら遠心力によつて飛散し、空中を飛行中
に表面張力により球状に成形されガラスビーズと
なる。前記円板の回転速度を変化させることによ
りガラスビーズの粒径を任意に調節することがで
き、高速回転ではビーズ粒径が小となり、回転速
度が低速になるにつれてビーズ粒径は大きくな
る。このようにして成形されたガラスビーズから
篩分により選別した直径0.7〜４mmのガラスビー
ズを離形剤と混合して850℃の温度で90分間熱処
理を行ない結晶化させると、本発明の耐摩耗性ガ
ラスビーズが得られる。 本発明の実施例を表−１に示す。表中、耐水性
は石英製ソクスレイ溶出装置にガラスビーズを比
重×２重量収容し４時間煮沸後の重量減を百分率
で示した値であり、圧縮強度はオートグラフ圧縮
試験装置による圧縮破砕強度測定値であり、耐摩
耗性は２のサンドミルにガラスビーズ２Kgと水
を収容し撹拌用羽根を3000回／分で回転させて48
時間後のガラスビーズの摩耗減量を百分率で示し
た値である。
【表】
【表】
表−１より本発明のガラスビーズは、従来のガ
ラスビーズに比べて耐水性の減量率が約1/4であ
り、圧縮強度すなわち機械的強度は約1.7倍であ
り、耐摩耗性の摩耗減量率は約1/5である。 以上のように、本発明のガラスビーズは耐摩耗
性、機械的強度、耐水性、化学的耐久性等におい
て従来のガラスビーズよりすぐれているので、粉
体の分散促進剤としてサンドミルに使用する場合
次のような効果が得られるものである。 耐摩耗性が格段にすぐれ、ガラスビーズの寿
命が長く、長期に連続使用できる。 機械的強度が大で破砕が生じにくいので、粉
体へのガラスビーズ破片の混入を防止すること
ができ、製品の品質が向上する。 耐水性がよく、アルカリ溶出量も少ないので
分散質の化学的、物理的な変質を起こさない。 化学的耐久性にすぐれているので、アルカリ
性または酸性状態の分散にも安定して使用する
ことができる。 なお、本発明のガラスビーズは上記の用途に限
定されるものではない。
ラスビーズに比べて耐水性の減量率が約1/4であ
り、圧縮強度すなわち機械的強度は約1.7倍であ
り、耐摩耗性の摩耗減量率は約1/5である。 以上のように、本発明のガラスビーズは耐摩耗
性、機械的強度、耐水性、化学的耐久性等におい
て従来のガラスビーズよりすぐれているので、粉
体の分散促進剤としてサンドミルに使用する場合
次のような効果が得られるものである。 耐摩耗性が格段にすぐれ、ガラスビーズの寿
命が長く、長期に連続使用できる。 機械的強度が大で破砕が生じにくいので、粉
体へのガラスビーズ破片の混入を防止すること
ができ、製品の品質が向上する。 耐水性がよく、アルカリ溶出量も少ないので
分散質の化学的、物理的な変質を起こさない。 化学的耐久性にすぐれているので、アルカリ
性または酸性状態の分散にも安定して使用する
ことができる。 なお、本発明のガラスビーズは上記の用途に限
定されるものではない。
Claims (1)
- １ 重量百分率でSiO260〜80％、Al2O32〜15％、
Li2O8〜20％、Na2O0〜５％、K2O0〜８％、
Na2O＋K2O3〜９％、P2O51〜８％、B2O30〜５
％を含む溶融ガラスを回転する円板上に流下、分
散させて球状に成形した直径0.7〜４mmのガラス
ビーズを加熱処理して結晶化したことを特徴とす
る耐摩耗性ガラスビーズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4931783A JPS59174540A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 耐摩耗性ガラスビ−ズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4931783A JPS59174540A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 耐摩耗性ガラスビ−ズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59174540A JPS59174540A (ja) | 1984-10-03 |
| JPS638061B2 true JPS638061B2 (ja) | 1988-02-19 |
Family
ID=12827582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4931783A Granted JPS59174540A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 耐摩耗性ガラスビ−ズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59174540A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63207865A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-29 | Gosei Senriyou Gijutsu Kenkyu Kumiai | 水不溶性または難溶性染料の水性液状組成物の製造方法 |
| CN1055905C (zh) * | 1996-11-21 | 2000-08-30 | 中国建筑材料科学研究院 | 晶化玻璃微珠及其生产工艺 |
| US10053387B2 (en) | 2013-07-18 | 2018-08-21 | 3M Innovative Properties Company | Glass microbubbles, raw product, and methods of making the same |
| JP6977771B2 (ja) * | 2017-07-04 | 2021-12-08 | Ａｇｃ株式会社 | ガラスボール |
-
1983
- 1983-03-24 JP JP4931783A patent/JPS59174540A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59174540A (ja) | 1984-10-03 |
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