WO2012017694A1 - ガラスフィラー - Google Patents

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WO2012017694A1
WO2012017694A1 PCT/JP2011/004478 JP2011004478W WO2012017694A1 WO 2012017694 A1 WO2012017694 A1 WO 2012017694A1 JP 2011004478 W JP2011004478 W JP 2011004478W WO 2012017694 A1 WO2012017694 A1 WO 2012017694A1
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WO
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glass
composition
less
oxide
content
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PCT/JP2011/004478
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English (en)
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Inventor
藤原　浩輔
Original Assignee
日本板硝子株式会社
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/40—Glass
    • 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
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/32—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
    • 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
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium

Definitions

  • the present invention relates to a glass filler, and more particularly to a glass filler that can be suitably blended in a resin (particularly an acrylic resin).
  • the acrylic resin is a polymer of acrylic ester or methacrylic ester. Acrylic resins are superior in transparency, impact resistance, durability, and processability compared to other resin materials, and are used as materials for optical materials.
  • a filler to the acrylic resin.
  • a filler compounded for the purpose of reinforcing a resin such as a thermoplastic resin
  • a glass filler having a shape such as a scale shape, a fiber shape, a powder shape, or a bead shape
  • non-alkali silicate glass such as E glass
  • alkali-containing silicate glass such as C glass
  • ordinary soda lime glass is used as the glass constituting the glass filler.
  • the performance of the acrylic resin may be impaired. That is, since the difference between the refractive index of the acrylic resin and the refractive index of the glass filler is large, light is scattered at the interface between the acrylic resin and the glass filler, and the transparency of the acrylic resin is likely to be impaired.
  • Patent Document 1 discloses a high optical constant consistency with a transparent resin having a refractive index of 1.47 to 1.56, such as an epoxy resin, a cyclic olefin resin, and an acrylic resin, and has an affinity for the resin. High glass fibers are disclosed.
  • the glass composition disclosed in Patent Document 1 substantially requires SrO, BaO, or ZnO in order to be actually used as a glass filler.
  • glass compositions not containing SrO, BaO and ZnO are also disclosed (Examples 7, 8, and 10). Were easily devitrified and had a high refractive index (Example 7), and the working temperature (molding temperature) was too high (Examples 8 and 10).
  • the raw materials for SrO and BaO are generally expensive, which contributes to an increase in glass manufacturing costs. In addition, many of these raw materials require careful handling. Furthermore, since ZnO is a volatile component, it may be scattered when the glass melts, and the composition of the glass varies, making it difficult to control the quality of the glass composition. Therefore, it is desirable to configure the glass filler with a glass composition that does not require SrO, BaO, and ZnO.
  • An object of the present invention is to provide a glass filler that can be suitably blended in a resin (particularly an acrylic resin) without requiring any of SrO, BaO, and ZnO.
  • the present invention Expressed in mass%, 45 ⁇ SiO 2 ⁇ 65, 21 ⁇ B 2 O 3 ⁇ 35, 5 ⁇ Al 2 O 3 ⁇ 15, Provided is a glass filler comprising a glass composition containing 4 ⁇ Na 2 O ⁇ 9.
  • the glass composition constituting the glass filler of the present invention contains silicon dioxide, diboron trioxide, aluminum oxide and sodium oxide.
  • the contents of silicon dioxide, diboron trioxide and aluminum oxide are set to 45 ⁇ SiO 2 ⁇ 65, 21 ⁇ B 2 O 3 ⁇ 35, and 5 ⁇ Al 2 O 3 ⁇ 15, expressed in mass%. Yes.
  • the content rate of sodium oxide is expressed by mass%, and is set to 4 ⁇ Na 2 O ⁇ 9. For this reason, the devitrification temperature and viscosity at the time of glass formation can be improved, and the melting point of the glass composition can be lowered.
  • FIG. 1A is a perspective view schematically showing scaly glass as one form of glass filler
  • FIG. 1B is a plan view schematically showing scaly glass
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a scaly glass manufacturing apparatus.
  • FIG. 3 is a view showing a spinning device for producing chopped strands which are one form of glass filler.
  • FIG. 4 is a view showing an apparatus for producing chopped strands from a strand wound body obtained by the spinning apparatus of FIG.
  • the glass composition constituting the glass filler of the present embodiment includes silicon dioxide (SiO 2 ), diboron trioxide (B 2 O 3 ), aluminum oxide (alumina, Al 2 O 3 ), and sodium oxide (Na 2 O). Is contained as an essential component. The content of each component is set to 45 ⁇ SiO 2 ⁇ 65, 21 ⁇ B 2 O 3 ⁇ 35, 5 ⁇ Al 2 O 3 ⁇ 15, 4 ⁇ Na 2 O ⁇ 9, expressed in mass%.
  • Silicon dioxide (SiO 2 ) is a main component that forms a glass skeleton.
  • the “main component” means a component having the largest content.
  • Silicon dioxide is a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity of the glass.
  • Silicon dioxide is also a component that adjusts the refractive index of the glass. If the content rate of silicon dioxide is 45% or more, an increase in the devitrification temperature can be suppressed and a glass without devitrification can be easily produced. If the silicon dioxide content is 45% or more, the refractive index of the glass can be adjusted within a range suitable for blending into the acrylic resin. If the content rate of silicon dioxide is 65% or less, the melting point of the glass is lowered and the glass is easily melted uniformly.
  • the content of silicon dioxide is 45% or more, preferably 46% or more, more preferably 48% or more, and most preferably 50% or more.
  • the content of silicon dioxide is 65% or less, preferably less than 65%, more preferably less than 60%, still more preferably 58% or less, and most preferably 55% or less.
  • the content of silicon dioxide is selected so as to be within a range in which these upper and lower limits are arbitrarily combined. For example, the content of silicon dioxide is 45 to 65%, preferably 46% or more and less than 60%.
  • Diboron trioxide (B 2 O 3 ) is a component that forms a skeleton of glass, and is also a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity during glass formation.
  • diboron trioxide When diboron trioxide is contained, an effect of lowering the melting point of the glass is obtained, so that the glass raw material can be easily melted uniformly. If the content rate of diboron trioxide is 21% or more, adjustment of devitrification temperature and a viscosity and improvement of water resistance will become easy.
  • the content ratio of diboron trioxide exceeds 35%, when the glass is melted, the furnace wall of the melting kiln or the regenerative kiln is eroded and the life of the kiln is significantly reduced.
  • the content of diboron trioxide is 21% or more, preferably 24% or more, more preferably more than 25%, further preferably 25.1% or more, and most preferably 25.5% or more.
  • the content of diboron trioxide is 35% or less, preferably 32% or less, more preferably 30% or less, and most preferably 28% or less.
  • the content of diboron trioxide is selected so as to be within a range in which these upper and lower limits are arbitrarily combined. For example, the content of diboron trioxide is preferably 21 to 32%, and more preferably 24 to 30%.
  • Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is a component that forms a glass skeleton.
  • Aluminum oxide is a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity of glass, and is also a component that improves water resistance. If the content of aluminum oxide is 5% or more, adjustment of the devitrification temperature and viscosity and improvement of water resistance are facilitated. If the content rate of aluminum oxide is 15% or less, the melting point of the glass is lowered and the glass is easily melted uniformly.
  • the content of aluminum oxide is 5% or more, preferably more than 8%, more preferably 9% or more, and most preferably more than 10%.
  • the content of aluminum oxide is 15% or less, preferably 13% or less, more preferably less than 12%, and most preferably less than 11%.
  • the content of aluminum oxide is selected so as to be within a range in which these upper and lower limits are arbitrarily combined.
  • the aluminum oxide content is preferably greater than 8% and not greater than 15%, and more preferably greater than 8% and not greater than 13%.
  • SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 When importance is placed on maintaining the glass skeleton well, the sum of the content of silicon dioxide (SiO 2 ), diboron trioxide (B 2 O 3 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) (SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 ) is important. If the total content (SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 ) of silicon dioxide, diboron trioxide and aluminum oxide is 71% or more, the devitrification temperature and viscosity can be easily adjusted.
  • the total content (SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 ) of silicon dioxide, diboron trioxide and aluminum oxide is 71% or more, preferably 80% or more, more preferably 84% or more, 86 % Or more is more preferable, and 87% or more is most preferable.
  • the total content (SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 ) of silicon dioxide, diboron trioxide and aluminum oxide is 96% or less, preferably 95% or less, more preferably 94% or less, and 93% or less. Is more preferable, and 92% or less is most preferable.
  • the total content of silicon dioxide, diboron trioxide and aluminum oxide (SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 ) is selected to be within a range in which these upper and lower limits are arbitrarily combined.
  • Sodium oxide (Na 2 O) is a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity of the glass. If the content rate of sodium oxide is 4% or more, the devitrification temperature and the viscosity can be easily adjusted. If the content rate of sodium oxide is 9% or less, the glass transition temperature becomes high and the heat resistance of the glass is improved. If the content rate of sodium oxide is 9% or less, the water resistance of the glass is also improved.
  • the content of sodium oxide is 4% or more, preferably more than 5%, more preferably more than 6%. If it is desired to make the glass filler easier to manufacture by further reducing the working temperature and lowering the viscosity, the sodium oxide content may be greater than 7%.
  • the content of sodium oxide is 9% or less, preferably 8.5% or less, more preferably less than 8%, further preferably 7.9% or less, and further preferably 7.5% or less.
  • the content of sodium oxide is most preferably 7% or less.
  • the content of sodium oxide is selected so as to be within a range in which these upper and lower limits are arbitrarily combined. For example, the content of sodium oxide is preferably more than 5% and not more than 9%, more preferably more than 5% and not more than 8.5%.
  • Diphosphorus pentoxide (P 2 O 5 ) is an optional component.
  • Diphosphorus pentoxide is a component that forms a glass skeleton, and is also a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity during glass formation.
  • Diphosphorus pentoxide is a component that adjusts the refractive index of glass.
  • diphosphorus pentoxide is also a component that deteriorates water resistance. When the content of diphosphorus pentoxide is 10% or less, adjustment of the devitrification temperature and viscosity and improvement of water resistance are facilitated.
  • the content of diphosphorus pentoxide is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and even more preferably 2% or less.
  • the sum of the content of silicon dioxide, diboron trioxide, aluminum oxide and diphosphorus pentoxide (SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 + P 2 O 5 ) It is also important.
  • the total content (SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 + P 2 O 5 ) of silicon dioxide, diboron trioxide, aluminum oxide and diphosphorus pentoxide is preferably 71% or more.
  • the total content (SiO 2 + B 2 O 3 + Al 2 O 3 + P 2 O 5 ) of silicon dioxide, diboron trioxide, aluminum oxide and diphosphorus pentoxide is 95.9% or less, preferably 95% or less. .
  • Magnesium oxide (MgO) is an optional component. Magnesium oxide is a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity of the glass while maintaining the heat resistance of the glass, and is also a component that improves water resistance. Magnesium oxide is also a component that adjusts the refractive index of the glass. When the content of magnesium oxide is 0.1% or more, adjustment of the devitrification temperature and viscosity and improvement of water resistance are facilitated. If the content rate of magnesium oxide is 5% or less, an increase in the devitrification temperature can be suppressed and a glass without devitrification can be easily produced. If the magnesium oxide content is 5% or less, the refractive index of the glass can be adjusted within a range suitable for blending into the acrylic resin.
  • the content of magnesium oxide is preferably 0.1% or more, more preferably 1% or more, further preferably 1.5% or more, and most preferably 2% or more.
  • the content of magnesium oxide is preferably 5% or less, more preferably less than 5%, further preferably less than 4%, and most preferably 3.5% or less. It is preferable that the content rate of magnesium oxide is selected so that it exists in the range which combined these upper limits and lower limits arbitrarily.
  • the content of magnesium oxide is preferably 0.1% or more and less than 4%, and more preferably 1% or more and less than 4%.
  • (MgO + Na 2 O) When emphasizing ease of molding of glass filler, it is a component that adjusts devitrification temperature and viscosity at the time of glass formation, and is also a component that improves water resistance of magnesium oxide (MgO) and sodium oxide (Na 2 O) The sum of the contents (MgO + Na 2 O) is important. When the total content of magnesium oxide and sodium oxide (MgO + Na 2 O) is 4.1% or more, the adjustment of the devitrification temperature and the viscosity and the improvement of the water resistance are facilitated. If the total content of magnesium oxide and sodium oxide (MgO + Na 2 O) is 14% or less, an increase in the devitrification temperature can be suppressed and a glass without devitrification can be easily produced.
  • the total content of magnesium oxide and sodium oxide (MgO + Na 2 O) is preferably 4.1% or more, more preferably 5% or more, further preferably 5.5% or more, and 6. Particularly preferred is greater than 5%, most preferred greater than 7%.
  • the total content of magnesium oxide and sodium oxide (MgO + Na 2 O) is preferably 14% or less, more preferably 13% or less, further preferably 12% or less, particularly preferably less than 11%, 10 Less than 5% is most preferred.
  • the total content of magnesium oxide and sodium oxide (MgO + Na 2 O) is preferably selected so as to be within a range in which these upper and lower limits are arbitrarily combined.
  • Calcium oxide (CaO) is an optional component. Calcium oxide is a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity of the glass while maintaining the heat resistance of the glass, and is also a component that improves water resistance. If the content rate of calcium oxide is 5% or less, the raise of devitrification temperature can be suppressed and glass without devitrification can be manufactured easily.
  • the content of calcium oxide is preferably 5% or less, more preferably less than 5%, further preferably less than 2%, particularly preferably less than 1%, and most preferably less than 0.5%.
  • the sum of (MgO + CaO) is important.
  • the total content of magnesium oxide and calcium oxide (MgO + CaO) is 0.1% or more, adjustment of the devitrification temperature and viscosity and improvement of water resistance are facilitated. If the total content rate (MgO + CaO) of magnesium oxide and calcium oxide is 5% or less, an increase in the devitrification temperature can be suppressed and a glass without devitrification can be easily produced.
  • the total content of magnesium oxide and calcium oxide (MgO + CaO) is preferably 0.1% or more, more preferably 1% or more, further preferably 1.5% or more, particularly preferably 2% or more, 2.5 % Or more is most preferable.
  • the total content of magnesium oxide and calcium oxide (MgO + CaO) is preferably 5% or less, more preferably less than 4.5%, still more preferably less than 4%, and most preferably less than 3.5%.
  • the total content of magnesium oxide and calcium oxide (MgO + CaO) is preferably selected so as to be in a range in which these upper and lower limits are arbitrarily combined.
  • magnesium oxide (MgO + Na 2 O + CaO) When emphasizing that the devitrification temperature and viscosity of the glass can be favorably maintained, magnesium oxide (MgO), sodium oxide (which is a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity at the time of glass formation and also improves water resistance)
  • the sum of the content of Na 2 O) and calcium oxide (CaO) (MgO + Na 2 O + CaO) is important.
  • the total content of magnesium oxide, sodium oxide and calcium oxide (MgO + Na 2 O + CaO) is 5% or more, adjustment of the devitrification temperature and viscosity and improvement of water resistance are facilitated. If the total content of magnesium oxide, sodium oxide and calcium oxide (MgO + Na 2 O + CaO) is 13% or less, an increase in the devitrification temperature can be suppressed and a glass without devitrification can be easily produced.
  • the total content of magnesium oxide, sodium oxide and calcium oxide is preferably 5% or more, more preferably 5.5% or more, still more preferably 6.5%, more preferably 7%. Larger is most preferred.
  • the total content (MgO + Na 2 O + CaO) of magnesium oxide, sodium oxide and calcium oxide is preferably 13% or less, more preferably 12.5% or less, further preferably 11.5% or less, and 11% or less. Most preferred.
  • the total content of magnesium oxide, sodium oxide and calcium oxide (MgO + Na 2 O + CaO) is preferably selected so as to be within a range in which these upper and lower limits are arbitrarily combined.
  • Lithium oxide (Li 2 O) is an optional component.
  • Lithium oxide is a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity of the glass.
  • an effect of lowering the melting point of the glass can be obtained, so that the glass raw material can be easily melted uniformly.
  • lithium oxide an effect of lowering the glass working temperature can be obtained, so that it becomes easy to form a glass filler.
  • the content of lithium oxide exceeds 5%, the glass transition temperature is lowered, the heat resistance of the glass is deteriorated, and the water resistance of the glass is deteriorated. If the lithium oxide content exceeds 5%, it is not easy to adjust the refractive index of the glass within a range suitable for blending with an acrylic resin.
  • the lithium oxide content is preferably 5% or less, more preferably less than 2%, further preferably less than 1%, particularly preferably less than 0.5%, and most preferably not substantially contained.
  • Potassium oxide (K 2 O) is an optional component. Potassium oxide is a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity of the glass. Potassium oxide is also a component that adjusts the refractive index of the glass. If the content rate of potassium oxide is 5% or less, a glass transition temperature will become high, the heat resistance of glass will improve, and the water resistance of glass will also improve. If the content rate of potassium oxide is 5% or less, the refractive index of glass can be adjusted in the range suitable for the mixing
  • the content of potassium oxide is preferably 5% or less, more preferably less than 2%, further preferably less than 1%, particularly preferably less than 0.5%, and most preferably not substantially contained.
  • alkali metal oxides [lithium oxide (Li 2 O), sodium oxide (Na 2 O), potassium oxide, which are components for adjusting the devitrification temperature and viscosity during glass formation
  • the sum of the content of (K 2 O)] (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is important.
  • the devitrification temperature and viscosity can be easily adjusted. If the total content of lithium oxide, sodium oxide and potassium oxide (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is 9% or less, the glass transition temperature is increased, the heat resistance of the glass is improved, and the water resistance of the glass is also improved. To do.
  • the total content of lithium oxide, sodium oxide and potassium oxide is preferably 4% or more, more preferably greater than 5%, even more preferably greater than 6%, Most preferably greater than%.
  • the total content of lithium oxide, sodium oxide and potassium oxide is preferably 9% or less, more preferably 8.5% or less, still more preferably less than 8%, and 7.9% or less. Is most preferred.
  • the total content (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) of lithium oxide, sodium oxide and potassium oxide is selected so as to be within a range in which these upper limit and lower limit are arbitrarily combined.
  • Titanium oxide (TiO 2 ) is an optional component. Titanium oxide is a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity of the glass. When the content of titanium oxide exceeds 5%, the devitrification temperature of the glass is excessively increased, and it becomes difficult to produce the glass. Furthermore, if the content of titanium oxide exceeds 5%, it is not easy to adjust the refractive index of the glass within a range suitable for blending with an acrylic resin.
  • the content of titanium oxide is preferably 5% or less, more preferably less than 4%, and even more preferably 3% or less.
  • Zirconium oxide (ZrO 2 ) is an optional component.
  • Zirconium oxide is a component that adjusts the devitrification temperature and viscosity of the glass. When the content of zirconium oxide exceeds 5%, the devitrification temperature of the glass increases excessively, and it becomes difficult to produce the glass. Furthermore, if the content of zirconium oxide exceeds 5%, it is not easy to adjust the refractive index of the glass within a range suitable for blending with an acrylic resin.
  • the content of zirconium oxide is preferably 5% or less, more preferably less than 2%, further preferably less than 1%, and most preferably not substantially contained.
  • Iron (Fe) is an optional component. Iron contained in the glass is usually present in the state of Fe 3+ or Fe 2+ . Fe 3+ is a component that improves the ultraviolet absorption property of the glass, and Fe 2+ is a component that improves the heat ray absorption property of the glass. Even if iron is not intentionally included, it may inevitably be mixed into the glass composition from other industrial raw materials. If there is little iron content, coloring of glass can be prevented. When an acrylic resin molded body is obtained by blending a glass filler with a highly transparent acrylic resin, the transparency of the acrylic resin molded body is not impaired if the iron content in the glass filler is small.
  • the iron content is preferably small, preferably 0.5% or less, more preferably 0.1% or less in terms of ferric trioxide (Fe 2 O 3 ), and substantially no inclusion. preferable.
  • Sulfur trioxide (SO 3 ) is an optional component but may be used as a fining agent. When a sulfate raw material is used, sulfur trioxide may be contained in the glass composition at a content of 0.5% or less.
  • Strontium oxide (SrO) requires high care for handling the raw material and is expensive. Therefore, it is preferable that strontium oxide is not substantially contained.
  • Barium oxide (BaO) requires high care for handling the raw material and is expensive. Therefore, it is preferable that barium oxide is not substantially contained.
  • zinc oxide (ZnO) Since zinc oxide (ZnO) is easy to volatilize, it may be scattered when the glass melts, and there is also a problem that it is difficult to control the content in the glass. Therefore, it is preferable that zinc oxide is not substantially contained.
  • the glass composition does not substantially contain SrO, BaO and ZnO.
  • fluorine (F, Cl, Br, I) Since fluorine (F) is easily volatilized, there is a possibility that the fluorine (F) may be scattered at the time of melting, and it is difficult to control the content in the glass. Therefore, it is preferable that fluorine is not substantially contained.
  • chlorine is easily volatilized, there is a possibility that it may be scattered at the time of melting, and it is difficult to control the content in the glass. Therefore, it is preferable that chlorine is not substantially contained.
  • bromine (Br) is easy to volatilize, there is a possibility that it will be scattered at the time of melting, and it is difficult to control the content in glass. Therefore, it is preferable that bromine is not substantially contained.
  • iodine (I) Since iodine (I) is easily volatilized, there is a possibility that it may be scattered at the time of melting and it is difficult to control the content in the glass. Therefore, it is preferable that iodine is not substantially contained.
  • the total content of fluorine, chlorine, bromine and iodine is preferably less than 0.01%.
  • lead oxide (PbO) It is preferable that lead oxide (PbO) is not substantially contained because it requires consideration for handling of the raw material.
  • Tin (Sn) contained in the glass is usually present in the Sn 2+ or Sn 4+ state. It is preferable that tin is not substantially contained in terms of tin dioxide (SnO 2 ) because it requires consideration for the handling of the raw material.
  • Arsenic (As) contained in the glass usually exists in the state of As 3+ or As 5+ . Since arsenic needs to be handled in the raw material, it is preferable that arsenic is not substantially contained in terms of diarsenic trioxide (As 2 O 3 ).
  • Antimony (Sb) contained in the glass is usually present in a state of Sb 3+ or Sb 5+ . It is preferable that antimony is not substantially contained in terms of antimony trioxide (Sb 2 O 3 ) because it requires consideration for the handling of the raw material.
  • the sum (As 2 O 3 + Sb 2 O 3 ) of the content when arsenic is converted to diarsenic trioxide and the content when antimony is converted to antimony trioxide is less than 0.01%. It is preferable.
  • substantially does not contain means that it is not intentionally included unless it is inevitably mixed from industrial raw materials.
  • the phrase “not containing substantially” means that the content is less than 0.1%, preferably less than 0.05%, more preferably less than 0.03%, and most preferably less than 0.01%. Means.
  • the glass filler of the present invention contains silicon dioxide, diboron trioxide, aluminum oxide, magnesium oxide and sodium oxide as essential components.
  • the glass filler of the present invention may be composed only of these essential components, or, in addition to these essential components, diphosphorus pentoxide, calcium oxide, lithium oxide, potassium oxide, oxidized as necessary.
  • Titanium, zirconium oxide, iron oxide (FeO, Fe 2 O 3 ) and sulfur trioxide may be contained.
  • the following components may be contained or expressed substantially by the following components, expressed in terms of mass%. In this specification, “substantially constituted” means that other components are not substantially contained.
  • the temperature at which the viscosity of the molten glass becomes 1000 dPa ⁇ sec (1000 poise) is called the working temperature (molding temperature).
  • the working temperature is the temperature most suitable for glass forming.
  • the glass working temperature is 1100 ° C. or higher, the variation in the glass flake thickness or glass fiber diameter can be reduced. If the working temperature is 1300 ° C. or lower, the fuel cost for melting the glass can be reduced, the glass manufacturing apparatus is less susceptible to corrosion due to heat, and the life of the apparatus is extended.
  • the working temperature is preferably 1100 ° C. or higher, more preferably 1150 ° C. or higher.
  • the working temperature is preferably 1300 ° C or lower, more preferably 1280 ° C or lower, further preferably 1260 ° C or lower, and most preferably 1250 ° C or lower.
  • the working temperature is selected to be within a range that arbitrarily combines these upper and lower limits.
  • the working temperature is preferably 1100 to 1300 ° C, more preferably 1100 to 1280 ° C, and further preferably 1150 to 1280 ° C.
  • ⁇ T is preferably 10 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, further preferably 30 ° C. or higher, particularly preferably 40 ° C. or higher, and most preferably 50 ° C. or higher.
  • ⁇ T is preferably 300 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower, and further preferably 200 ° C. or lower.
  • ⁇ T is preferably 20 to 300 ° C., more preferably 20 to 250 ° C., and further preferably 30 to 250 ° C.
  • devitrification means that white turbidity is generated by crystals formed and grown in a molten glass substrate.
  • a crystallized lump may exist in the glass filler manufactured from such a molten glass substrate.
  • Such a glass filler is not preferable as a filler blended in an acrylic resin.
  • Glass-transition temperature The higher the glass transition temperature (glass transition point, Tg) of the glass composition constituting the glass filler, the higher the heat resistance, and the glass filler is less likely to be deformed with respect to processing involving high-temperature heating.
  • the glass filler which consists of a glass composition whose glass transition temperature is 450 degreeC or more can improve the heat resistance of the acrylic resin composition which disperse
  • the glass transition temperature of the glass composition is preferably 500 ° C. or higher, and more preferably 520 ° C. or higher.
  • the glass transition temperature of the glass composition is preferably 650 ° C. or lower, more preferably 600 ° C. or lower, and further preferably 550 ° C. or lower.
  • the glass transition temperature of the glass composition is preferably 500 to 650 ° C., more preferably 500 to 600 ° C.
  • the refractive index of a glass composition is near the refractive index of an acrylic resin.
  • Acrylic resin usually, the refractive index n d when measured at a yellow helium d line (wavelength of light 587.6 nm), is about 1.490 to 1.494.
  • Refractive index n d of the glass composition is preferably from 1.480 to 1.504, more preferably 1.482 to 1.502, more preferably 1.485 to 1.499, 1.488 to 1 .496 is most preferred.
  • the difference in refractive index between the glass composition and the acrylic resin is preferably 0.010 or less, more preferably 0.008 or less, still more preferably 0.005 or less, and most preferably 0.002 or less.
  • the refractive index may be slightly affected by the thermal history during manufacture.
  • the refractive index of the bulk of the glass produced by slowly cooling the molten glass tends to be slightly higher than the refractive index of the glass filler produced by rapidly cooling the molten glass.
  • the acrylic resin usually has a refractive index n D of about 1.490 to 1.494 as measured with yellow sodium D line (wavelength of light 589.3 nm).
  • the refractive index n D of the glass filler is preferably 1.480 to 1.504, more preferably 1.482 to 1.502, still more preferably 1.485 to 1.499, and 1.488 to 1.4. 496 is most preferred.
  • the difference in refractive index between the glass filler and the acrylic resin is preferably 0.010 or less, more preferably 0.008 or less, still more preferably 0.005 or less, and most preferably 0.002 or less.
  • the Abbe number is an amount representing the degree of dispersion of a transparent body such as glass, and is the reciprocal of dispersibility. If the Abbe number of the glass filler and the Abbe number of the acrylic resin are close to each other, the transparency of the acrylic resin can be maintained. For this reason, it is preferable that the Abbe number of a glass composition is near the Abbe number of an acrylic resin.
  • the Abbe number ⁇ d of the acrylic resin is about 55-60.
  • the Abbe number ⁇ d of the glass composition is preferably 65 or less, more preferably 62 or less, and still more preferably 60 or less.
  • the lower limit of the Abbe number [nu d is preferably about 50, the Abbe number [nu d is 54 or more is more preferable.
  • the Abbe number ⁇ d is preferably 50 to 65, and more preferably 50 to 62.
  • a glass composition is excellent in chemical durability, such as water resistance.
  • the glass composition is formed into a glass filler having a predetermined shape, such as scale-like glass, chopped strands, milled fiber, glass powder, and glass beads.
  • the glass filler of the present invention preferably has a form corresponding to at least one selected from flaky glass, chopped strands, milled fiber, glass powder and glass beads. However, these forms are not strictly distinguished from each other. Two or more kinds of glass fillers having different forms may be combined and used as the filler.
  • FIG. 1A is a perspective view schematically showing a glass flake 10 used as a glass filler
  • FIG. 1B is a plan view schematically showing the glass flake 10.
  • the flaky glass 10 is, for example, a flaky shape having an average thickness t of 0.1 to 15 ⁇ m, an average particle diameter a of 0.2 to 15000 ⁇ m, and an aspect ratio (average particle diameter a / average thickness t) of 2 to 1000. Particles.
  • S in FIG. 1B is an area when the scale-like glass 10 is viewed in plan.
  • the average thickness of the glass flakes is at least 100 pieces of glass flakes, the thickness of those glass flakes is measured using a scanning electron microscope (SEM), the total thickness is It is the value divided by the number of measured glass flakes.
  • the average particle diameter of the glass flakes is a particle diameter (D50) corresponding to a cumulative volume percentage of 50% in the particle size distribution measured based on the laser diffraction scattering method.
  • the scaly glass 10 can be manufactured using, for example, the apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 2, the glass substrate 11 having a predetermined composition melted in the refractory kiln 12 is swelled in a balloon shape by the gas fed into the blow nozzle 13 to become a hollow glass film 14. By crushing the hollow glass film 14 with a pair of pressing rolls 15, the scale-like glass 10 is obtained.
  • the chopped strand used as the glass filler is a glass fiber having a fiber diameter of 1 to 50 ⁇ m and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 2 to 1000.
  • the chopped strand can be manufactured using, for example, the apparatus shown in FIGS.
  • a glass substrate having a predetermined composition that is melted in a refractory kiln is drawn out from a bushing 20 having a large number (for example, 2400) nozzles at the bottom to form a large number of glass filaments 21. .
  • a binder (bundling agent) 24 is applied by the application roller 23 of the binder applicator 22.
  • a large number of glass filaments 21 to which the binder 24 is applied are focused by a reinforcing pad 25 as three strands 26 each made of, for example, about 800 glass filaments 21.
  • Each strand 26 is wound around a cylindrical tube 29 fitted to a collet 28 while traversing with a traverse finger 27. Then, the cylindrical tube 29 around which the strand 26 is wound is removed from the collet 28 to obtain a cake (strand wound body) 30.
  • the cake 30 is accommodated in the creel 31, the strand 26 is pulled out from the cake 30, and bundled as a strand bundle 33 by the focusing guide 32.
  • Water or a treatment liquid is sprayed onto the strand bundle 33 from the spraying device 34.
  • the strand bundle 33 is cut by the rotary blade 36 of the cutting device 35 to obtain a chopped strand 37.
  • Milled fiber used as a glass filler is a glass fiber having a fiber diameter of 1 to 50 ⁇ m and an aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of 2 to 500. Such a milled fiber can be produced according to a known method.
  • Glass powder is produced by pulverizing glass.
  • the average particle size of the glass powder is preferably 1 to 500 ⁇ m.
  • the average particle diameter is defined as the diameter of a sphere having the same volume as the glass powder particles.
  • Such glass powder can be produced according to a known method.
  • Glass beads are manufactured by molding a glass composition into a spherical shape or a shape close thereto.
  • the particle size of the glass beads is preferably 1 to 500 ⁇ m.
  • the particle diameter is defined as the diameter of a sphere having the same volume as the glass bead particle.
  • Such glass beads can be produced according to a known method.
  • an acrylic resin composition having excellent performance By blending the glass filler obtained from the glass composition into the acrylic resin, an acrylic resin composition having excellent performance can be obtained.
  • the glass filler of the present invention has a small difference in refractive index from the acrylic resin, little elution of alkali components, and excellent chemical durability. Therefore, the acrylic resin composition obtained has both the transparency equivalent to that of the acrylic resin and the mechanical strength and heat resistance superior to the acrylic resin.
  • the acrylic resin composition can be produced according to a known method. Specifically, an acrylic resin and a glass filler may be melt-kneaded while heating using a mixer or the like. A publicly known thing can be used as an acrylic resin. As described above, the glass filler blended in the acrylic resin is not limited to one type of glass filler, and a plurality of types of glass fillers may be used in combination. In order to improve the performance of the acrylic resin composition, various coupling agents and additives may be blended as necessary.
  • the melt kneading temperature is preferably not higher than the heat resistance temperature of the acrylic resin.
  • a molded product obtained by molding such an acrylic resin composition can be suitably used for optical materials, electrical equipment, automobile parts, building materials, and the like.
  • the molding may be performed according to a known method, and an extrusion molding method, an injection molding method, a press molding method, a sheet molding method by calendar molding, or the like is employed.
  • molding is below the heat-resistant temperature of an acrylic resin.
  • Examples 1 to 55 and Comparative Examples 1 to 10 Conventional glass raw materials such as silica sand were prepared so as to have the compositions shown in Tables 1 to 7, and batches of glass raw materials were prepared for each of Examples and Comparative Examples. Using an electric furnace, each batch was heated to 1400-1600 ° C. to melt and maintained for about 4 hours until the composition became uniform. Thereafter, the molten glass (glass melt) was poured onto an iron plate, and gradually cooled to room temperature in an electric furnace to obtain a glass composition (bulk: plate-like product).
  • the thermal expansion coefficient was measured using the commercially available dilatometer [Rigaku Corporation, a thermomechanical analyzer, TMA8510], and the glass transition temperature was calculated
  • the glass composition was examined for the relationship between the viscosity and the temperature by an ordinary platinum ball pulling method, and the working temperature was obtained from the result.
  • the platinum ball pulling method refers to the relationship between the load load (resistance) when pulling a platinum ball immersed in molten glass at a constant speed and the gravity and buoyancy acting on the platinum ball.
  • the viscosity is measured by applying the Stokes' law, which shows the relationship between the viscosity when dropping inside and the falling speed.
  • the glass composition is pulverized to a particle size of 1.0 to 2.8 mm, placed in a platinum boat, and heated in an electric furnace with a temperature gradient (800 to 1400 ° C.) for 2 hours, so that crystals appear.
  • the devitrification temperature was calculated from the maximum temperature of the electric furnace corresponding to the position.
  • the particle diameter is a value measured by a sieving method. Note that different temperatures (temperature distribution in the electric furnace) depending on the location in the electric furnace are measured in advance, and the glass placed in a predetermined location in the electric furnace is measured in advance. Heated at the place temperature.
  • ⁇ T is a temperature difference obtained by subtracting the devitrification temperature from the working temperature.
  • the refractive index of the glass composition by using a Pulfrich refractometer to determine the refractive index n d of yellow helium d line (wavelength of light 587.6 nm).
  • Abbe number [nu d of the glass composition was determined by the following equation (1) using the refractive index n d of the glass composition.
  • n d is the refractive index of the d line (wavelength 587.6 nm)
  • n F is the refractive index of the F-line (wavelength 486.1 nm)
  • n C is the refractive the C-line (wavelength 656.3 nm) Rate.
  • the glass transition temperatures of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55 were 508 ° C. to 542 ° C. This indicates that these glass compositions have good heat resistance.
  • the working temperature of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55 was 1193 ° C. to 1282 ° C. Accordingly, these glass compositions are suitable for forming glass fillers.
  • ⁇ T (working temperature ⁇ devitrification temperature) of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55 was 20 ° C. to 306 ° C. Therefore, these glass compositions do not cause devitrification in the glass filler production process.
  • Refractive index n d of the glass composition obtained in Examples 1 to 55 was from 1.486 to 1.504.
  • the Abbe number ⁇ d of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55 was 54 to 63.
  • the glass compositions obtained in Examples 1 to 55 have melting characteristics suitable for molding of glass fillers as well as refractive indexes suitable for blending with resins (particularly acrylic resins) as fillers. I understand that.
  • the glass composition obtained in Comparative Example 1 has the composition of a conventional plate glass, and the composition in which the contents of SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 and Na 2 O are defined in the present invention. Was out of range. Therefore, the refractive index n d of the glass composition obtained in Comparative Example 1 is 1.517, it was higher than the refractive index n d in Examples 1-55.
  • the glass composition obtained in Comparative Example 2 has the composition of a conventional C glass, and the composition range in which the contents of SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 and Na 2 O are defined in the present invention. Was more out. Therefore, the refractive index n d of the glass composition obtained in Comparative Example 2 is 1.523, it was higher than the refractive index n d of the glass composition obtained in Examples 1-55.
  • the glass composition obtained in Comparative Example 3 had a composition of conventional E glass, and the content ratios of B 2 O 3 and Na 2 O were outside the composition range defined in the present invention. Therefore, the refractive index n d of the glass composition obtained in Comparative Example 3 is 1.561, it was higher than the refractive index n d of the glass composition obtained in Examples 1-55.
  • the glass compositions obtained in Comparative Examples 4 to 6 were respectively SrO, BaO and ZnO described in Example 7, Example 8 and Example 10 of JP 2008-255002 (Patent Document 1). It has the same composition as glass that does not contain.
  • the contents of SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 and Na 2 O were outside the composition range defined in the present invention. Therefore, in Comparative Example 4, since glass devitrification occurred, a homogeneous glass composition could not be obtained.
  • the glass composition obtained in Comparative Example 4 has the same composition as that of the glass disclosed in Example 7 of JP 2008-255002 A (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 the refractive index and the Abbe number are measured, and it is described that the glass fiber can be formed without causing yarn breakage due to devitrification. However, when the inventor made additional trials, devitrification occurred and spinning could not be performed.
  • the glass composition in Comparative Example 4 is considered to be a composition that has high devitrification properties and can be spun only under strictly limited conditions.
  • Refractive index n d of the glass composition obtained in Comparative Example 4 is 1.505, it was higher than the refractive index n d of the glass composition obtained in Examples 1-55.
  • the content ratios of SiO 2 and B 2 O 3 were outside the composition range defined in the present invention. For this reason, the glass composition obtained in Comparative Example 5 had a working temperature of 1350 ° C., which was higher than the working temperature of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55.
  • Refractive index n d of the glass composition obtained in Comparative Example 5 is 1.512, it was higher than the refractive index n d of the glass composition obtained in Examples 1-55.
  • the contents of SiO 2 , B 2 O 3 and Al 2 O 3 were outside the composition range defined in the present invention. For this reason, the glass composition obtained in Comparative Example 6 had a working temperature of 1305 ° C., which was higher than the working temperature of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55.
  • the glass transition temperature of the glass composition obtained in Comparative Example 7 was 495 ° C., which was lower than the glass transition temperature of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55.
  • the working temperature of the glass composition obtained in Comparative Example 7 was 1306 ° C., which was higher than the working temperature of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55.
  • the ⁇ T of the glass composition obtained in Comparative Example 7 was 383 ° C., which was higher than the ⁇ T of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55.
  • the content of SiO 2 was outside the composition range defined in the present invention. Therefore, the working temperature of the glass composition obtained in Comparative Example 8 was 1039 ° C., which was lower than the working temperature of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55.
  • the ⁇ T of the glass composition obtained in Comparative Example 8 was ⁇ 108 ° C., which was smaller than the ⁇ T of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55.
  • Refractive index n d of the obtained glass composition in Comparative Example 8 is 1.514, it was higher than the refractive index n d of the glass composition obtained in Examples 1-55.
  • the glass transition temperature of the glass composition obtained in Comparative Example 9 was 445 ° C., which was lower than the glass transition temperature of the glass compositions obtained in Examples 1 to 55.
  • Examples 56 to 110 scaly glass was prepared using the glass compositions (bulk) obtained in Examples 1 to 55, respectively. That is, the glass composition (bulk) was remelted in an electric furnace and then formed into pellets while cooling. The pellets were put into the production apparatus shown in FIG. 2 to produce scale-like glass having an average thickness of 0.5 to 1 ⁇ m and an average particle diameter of 1 to 1000 ⁇ m. The average thickness of the glass flakes was measured from the cross-section of the glass flakes for 100 glass flakes using an electron microscope (Keyence Co., Ltd., Real Surface View Microscope, VE-7800). It was determined by averaging them. The average particle diameter of the glass flakes was measured with a laser diffraction particle size distribution measuring device (Nikkiso Co., Ltd., particle size analyzer, Microtrac HRA).
  • the refractive index (n D ) of the glass flakes obtained in Examples 56 to 110 was measured.
  • the refractive index n D of yellow sodium D-line (light wavelength 589.3 nm) was determined by the immersion method. The results are shown in Tables 8 to 13.
  • the refractive index of the glass flake obtained in Examples 56 ⁇ 110 is in the range of 1.480 to 1.499, the refractive index of the acrylic resin (n D was close to 1.490 to 1.494).
  • Examples 111 to 165 chopped strands that can be used as glass fillers were produced using the glass compositions (bulk) obtained in Examples 1 to 55, respectively. That is, the glass composition (bulk) was remelted in an electric furnace and then formed into pellets while cooling. This glass pellet was put into the production apparatus shown in FIGS. 3 and 4 to produce a chopped strand having an average fiber diameter of 10 to 20 ⁇ m and a length of 3 mm.
  • Example 166 A batch of glass raw materials was prepared by blending ordinary glass raw materials such as silica sand so as to have the same composition as the glass composition obtained in Example 1.
  • a scaly glass was produced in the same manner as in Example 56 except that this batch was directly charged into the production apparatus shown in FIG.
  • the results of measuring the refractive index (n D ) of the obtained scaly glass are also shown in Table 13.
  • the refractive index (n D ) of the scaly glass obtained in Example 166 was obtained by remelting the glass pellet obtained in Example 1, and Example 56 was obtained. It became a value substantially equal to the refractive index (n D ) of the scaly glass obtained in 1.
  • the refractive index may be affected by the thermal history during manufacture.
  • the glass filler of the present invention was prepared by remelting a glass bulk such as glass pellets as in Example 56, and the ingredients of each component were prepared as in Example 166.
  • the refractive index hardly changes in any of the cases where it is directly produced from a glass melt obtained by melting a batch.
  • the glass filler of the present invention can be produced by adopting any method.
  • the glass raw material is melted and expressed in mass%. 45 ⁇ SiO 2 ⁇ 65, 21 ⁇ B 2 O 3 ⁇ 35, 5 ⁇ Al 2 O 3 ⁇ 15, Obtaining a glass melt containing 4 ⁇ Na 2 O ⁇ 9;
  • molding the said glass melt into a filler is provided.
  • the “glass raw material” used in the production method of the present invention is a glass composition such as pre-manufactured glass pellets in addition to raw materials used industrially such as silica sand. There may be.
  • the glass filler of the present invention can be used as a filler blended in a resin, particularly an acrylic resin.
  • a resin particularly an acrylic resin.

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Abstract

　本発明は、アクリル樹脂に好適に配合することができ、良好かつ安定した品質を示し、ガラス製造装置に対する負荷を軽減できるガラスフィラーを提供する。本発明のガラスフィラーは、二酸化珪素（ＳｉＯ２）、三酸化二ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）および酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を必須成分として含有するガラス組成物からなる。ガラス組成物は、質量％で表して、４５≦ＳｉＯ２≦６５、２１≦Ｂ２Ｏ３≦３５、５≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、４≦Ｎａ２Ｏ≦９、を含有する。

Description

ガラスフィラー
　本発明は、ガラスフィラーに関し、より詳しくは、樹脂（特に、アクリル樹脂）に好適に配合することができるガラスフィラーに関する。
　アクリル樹脂は、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルの重合体である。アクリル樹脂は他の樹脂材料に比較して、透明性、耐衝撃性、耐久性および加工性に優れており、光学材料の素材などに用いられている。
　アクリル樹脂の機械的強度や耐熱性などをさらに向上させるには、アクリル樹脂にフィラーを配合することが考えられる。一般に、熱可塑性樹脂などの樹脂の補強を目的として配合されるフィラーとしては、鱗片状、繊維状、粉末状、ビーズ状などの形状を有するガラスフィラーが知られている。ガラスフィラーを構成するガラスとしては、Ｅガラスなどの無アルカリ珪酸塩ガラス、Ｃガラスなどの含アルカリ珪酸塩ガラスまたは通常のソーダライムガラスが用いられる。
　しかし、アクリル樹脂に配合するガラスフィラーとして上記のガラスを用いた場合、アクリル樹脂の性能が損なわれることがある。すなわち、アクリル樹脂の屈折率とガラスフィラーの屈折率との差が大きいため、アクリル樹脂とガラスフィラーとの間の界面において光が散乱し、アクリル樹脂の透明性が損なわれ易い。
　近年、アクリル樹脂への配合に適したガラスフィラーが開発されている。例えば、特許文献１には、エポキシ樹脂、環状オレフィン樹脂、アクリル樹脂など、屈折率が１．４７～１．５６である透明樹脂との光学恒数の整合性が高く、樹脂との親和性が高いガラス繊維が開示されている。
特開２００８－２５５００２号公報
　しかし、特許文献１に開示されているガラス組成物は、実際にガラスフィラーとして用いるためには、ＳｒＯ、ＢａＯまたはＺｎＯを実質的に必要とする。特許文献１の実施例には、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯを含まないガラス組成物も開示されているが（実施例７，８，１０）、本発明者の検討によると、これらのガラス組成物には、失透しやすく屈折率が高い（実施例７）、作業温度（成形温度）が高すぎる（実施例８，１０）といった問題があった。
　ＳｒＯおよびＢａＯの原料は一般に高価であり、ガラスの製造コストを上げる一因となる。また、これらの原料には取り扱いに配慮が必要なものが多い。さらに、ＺｎＯは、揮発性に富む成分であるためガラスの溶融時に飛散する可能性があるうえ、ガラスの組成が変動するためガラス組成物の品質の制御が困難になる。したがって、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯを必要としないガラス組成物によってガラスフィラーを構成することが望まれる。
　本発明の目的は、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯのいずれも必要とすることなく、樹脂（特に、アクリル樹脂）に好適に配合することができるガラスフィラーを提供することである。
　本発明は、
　質量％で表して、
　４５≦ＳｉＯ２≦６５、
　２１≦Ｂ２Ｏ３≦３５、
　５≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、
　４≦Ｎａ２Ｏ≦９、を含有するガラス組成物からなるガラスフィラーを提供する。
　本発明のガラスフィラーを構成するガラス組成物は、二酸化珪素、三酸化二ホウ素、酸化アルミニウムおよび酸化ナトリウムを含有する。二酸化珪素、三酸化二ホウ素および酸化アルミニウムの含有率は、質量％で表して、４５≦ＳｉＯ２≦６５、２１≦Ｂ２Ｏ３≦３５、５≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、に設定されている。このため、ガラスの骨格を形成する機能を十分に発現するとともに、高いガラス転移温度、良好な溶融性および高い耐水性を実現し、ガラスの屈折率をアクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。酸化ナトリウムの含有率は、質量％で表して、４≦Ｎａ２Ｏ≦９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および粘度を良好にし、ガラス組成物の融点を下げることができる。
図１Ａはガラスフィラーの一形態である鱗片状ガラスを模式的に示す斜視図であり、図１Ｂは鱗片状ガラスを模式的に示す平面図である。 図２は、鱗片状ガラスの製造装置を模式的に示す断面図である。 図３は、ガラスフィラーの一形態であるチョップドストランドを製造するための紡糸装置を示す図である。 図４は、図３の紡糸装置で得られたストランド巻体からチョップドストランドを製造するための装置を示す図である。
　以下、本発明を具体化した実施形態について詳細に説明する。
［ガラス組成物］
　本実施形態のガラスフィラーを構成するガラス組成物は、二酸化珪素（ＳｉＯ２）、三酸化二ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ２Ｏ３）および酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）を必須成分として含有する。各成分の含有率はそれぞれ、質量％で表して、４５≦ＳｉＯ２≦６５、２１≦Ｂ２Ｏ３≦３５、５≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、４≦Ｎａ２Ｏ≦９、に設定される。
　以下、このガラス組成物を構成する各成分について説明する。以下において成分の含有率を示す％表示はすべて質量％である。
（ＳｉＯ２）
　二酸化珪素（ＳｉＯ２）は、ガラスの骨格を形成する主成分である。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。二酸化珪素は、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。二酸化珪素は、ガラスの屈折率を調整する成分でもある。二酸化珪素の含有率が４５％以上であれば、失透温度の上昇を抑制し、失透のないガラスを容易に製造することができる。二酸化珪素の含有率が４５％以上であれば、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。二酸化珪素の含有率が６５％以下であれば、ガラスの融点が低くなり、ガラスを均一に溶融し易くなる。
　したがって、二酸化珪素の含有率は、４５％以上であり、４６％以上が好ましく、４８％以上がより好ましく、５０％以上が最も好ましい。二酸化珪素の含有率は、６５％以下であり、６５％未満が好ましく、６０％未満がより好ましく、５８％以下がさらに好ましく、５５％以下が最も好ましい。二酸化珪素の含有率は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、二酸化珪素の含有率は４５～６５％であり、４６％以上６０％未満であることが好ましい。
（Ｂ２Ｏ３）
　三酸化二ホウ素（Ｂ２Ｏ３）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および粘度を調整する成分でもある。三酸化二ホウ素を含有する場合、ガラスの融点を下げる効果が得られるため、ガラス原料を均一に溶融し易くなる。三酸化二ホウ素の含有率が２１％以上であれば、失透温度および粘度の調整、ならびに耐水性の改善が容易になる。三酸化二ホウ素の含有率が３５％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。
　したがって、三酸化二ホウ素の含有率は、２１％以上であり、２４％以上が好ましく、２５％より大きいことがより好ましく、２５．１％以上がさらに好ましく、２５．５％以上が最も好ましい。三酸化二ホウ素の含有率は、３５％以下であり、３２％以下が好ましく、３０％以下がより好ましく、２８％以下が最も好ましい。三酸化二ホウ素の含有率は、これらの上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、三酸化二ホウ素の含有率は２１～３２％であることが好ましく、２４～３０％であることがより好ましい。
（Ａｌ２Ｏ３）
　酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は、ガラスの骨格を形成する成分である。酸化アルミニウムはガラスの失透温度および粘度を調整する成分であり、耐水性を向上させる成分でもある。酸化アルミニウムの含有率が５％以上であれば、失透温度および粘度の調整、ならびに耐水性の改善が容易になる。酸化アルミニウムの含有率が１５％以下であれば、ガラスの融点が低くなり、ガラスを均一に溶融し易くなる。
　したがって、酸化アルミニウムの含有率は、５％以上であり、８％より大きいことが好ましく、９％以上がより好ましく、１０％より大きいことが最も好ましい。酸化アルミニウムの含有率は、１５％以下であり、１３％以下が好ましく、１２％未満がより好ましく、１１％未満が最も好ましい。酸化アルミニウムの含有率は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、酸化アルミニウムの含有率は８％より大きく１５％以下であることが好ましく、８％より大きく１３％以下であることがより好ましい。
（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）
　ガラスの骨格を良好に維持することを重視する場合、二酸化珪素（ＳｉＯ２）、三酸化二ホウ素（Ｂ２Ｏ３）および酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の含有率の和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）が重要である。二酸化珪素、三酸化二ホウ素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）が７１％以上であれば、失透温度および粘度の調整が容易になる。二酸化珪素、三酸化二ホウ素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）が９５％以下であれば、失透温度の上昇を抑制し、失透のないガラスを容易に製造することができる。
　したがって、二酸化珪素、三酸化二ホウ素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）は、７１％以上であり、８０％以上が好ましく、８４％以上がより好ましく、８６％以上がさらに好ましく、８７％以上が最も好ましい。二酸化珪素、三酸化二ホウ素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）は、９６％以下であり、９５％以下が好ましく、９４％以下がより好ましく、９３％以下がさらに好ましく、９２％以下が最も好ましい。二酸化珪素、三酸化二ホウ素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。
（Ｎａ２Ｏ）
　酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）は、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化ナトリウムの含有率が４％以上であれば、失透温度および粘度の調整が容易になる。酸化ナトリウムの含有率が９％以下であれば、ガラス転移温度が高くなり、ガラスの耐熱性が向上する。酸化ナトリウムの含有率が９％以下であれば、ガラスの耐水性も向上する。
　したがって、酸化ナトリウムの含有率は、４％以上であり、５％より大きいことが好ましく、６％より大きいことがより好ましい。作業温度をさらに低下させ、粘度を下げることによってガラスフィラーを製造し易くすることが望まれる場合、酸化ナトリウムの含有率は、７％より大きくてもよい。酸化ナトリウムの含有率は、９％以下であり、８．５％以下が好ましく、８％未満がより好ましく、７．９％以下がさらに好ましく、７．５％以下がさらに好ましい。化学的耐久性（耐水性）等を向上させることが望まれる場合、酸化ナトリウムの含有率は、７％以下が最も好ましい。酸化ナトリウムの含有率は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、酸化ナトリウムの含有率は５％より大きく９％以下であることが好ましく、５％より大きく８．５％以下であることがより好ましい。
（Ｐ２Ｏ５）
　五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）は任意成分である。五酸化二リンは、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および粘度を調整する成分でもある。五酸化二リンは、ガラスの屈折率を調整する成分である。他方、五酸化二リンは耐水性を悪化させる成分でもある。五酸化二リンの含有率が１０％以下であれば、失透温度および粘度の調整、ならびに耐水性の改善が容易になる。
　したがって、五酸化二リンの含有率は、１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましい。
　ガラスの骨格を良好に維持することを重視する場合、二酸化珪素、三酸化二ホウ素、酸化アルミニウムおよび五酸化二リンの含有率の和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）も重要である。二酸化珪素、三酸化二ホウ素、酸化アルミニウムおよび五酸化二リンの合計含有率（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）は、７１％以上が好ましい。二酸化珪素、三酸化二ホウ素、酸化アルミニウムおよび五酸化二リンの合計含有率（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）は、９５．９％以下であり、９５％以下が好ましい。
（ＭｇＯ）
　酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は任意成分である。酸化マグネシウムは、ガラスの耐熱性を保持しつつ、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分であり、耐水性を向上させる成分でもある。酸化マグネシウムは、ガラスの屈折率を調整する成分でもある。酸化マグネシウムの含有率が０．１％以上であれば、失透温度および粘度の調整、ならびに耐水性の改善が容易になる。酸化マグネシウムの含有率が５％以下であれば、失透温度の上昇を抑制し、失透のないガラスを容易に製造することができる。酸化マグネシウムの含有率が５％以下であれば、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。
　したがって、酸化マグネシウムの含有率は、０．１％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、１．５％以上がさらに好ましく、２％以上が最も好ましい。酸化マグネシウムの含有率は、５％以下が好ましく、５％未満がより好ましく、４％未満がさらに好ましく、３．５％以下が最も好ましい。酸化マグネシウムの含有率は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれることが好ましい。例えば、酸化マグネシウムの含有率は０．１％以上４％未満であることが好ましく、１％以上４％未満であることがより好ましい。
（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ）
　ガラスフィラーの成形し易さを重視する場合、ガラス形成時の失透温度および粘度を調整する成分であり、耐水性を向上させる成分でもある酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）の含有率の和（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ）が重要である。酸化マグネシウムおよび酸化ナトリウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ）が４．１％以上であれば、失透温度および粘度の調整、ならびに耐水性の改善が容易になる。酸化マグネシウムおよび酸化ナトリウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ）が１４％以下であれば、失透温度の上昇を抑制し、失透のないガラスを容易に製造することができる。
　したがって、酸化マグネシウムおよび酸化ナトリウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ）は、４．１％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましく、５．５％以上がさらに好ましく、６．５％より大きいことが特に好ましく、７％より大きいことが最も好ましい。酸化マグネシウムおよび酸化ナトリウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ）は、１４％以下であることが好ましく、１３％以下であることがより好ましく、１２％以下がさらに好ましく、１１％未満が特に好ましく、１０．５％未満が最も好ましい。酸化マグネシウムおよび酸化ナトリウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ）は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれることが好ましい。
（ＣａＯ）
　酸化カルシウム（ＣａＯ）は任意成分である。酸化カルシウムは、ガラスの耐熱性を保持しつつ、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分であり、耐水性を向上させる成分でもある。酸化カルシウムの含有率が５％以下であれば、失透温度の上昇を抑制し、失透のないガラスを容易に製造することができる。
　したがって、酸化カルシウムの含有率は、５％以下が好ましく、５％未満がより好ましく、２％未満がさらに好ましく、１％未満が特に好ましく、０．５％未満が最も好ましい。
（ＭｇＯ＋ＣａＯ）
　ガラスフィラーの成形し易さを重視する場合、ガラス形成時の失透温度および粘度を調整する成分であり、耐水性を向上させる成分でもある酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有率の和（ＭｇＯ＋ＣａＯ）が重要である。酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ）が０．１％以上であれば、失透温度および粘度の調整、ならびに耐水性の改善が容易になる。酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ）が５％以下であれば、失透温度の上昇を抑制し、失透のないガラスを容易に製造することができる。
　したがって、酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ）は、０．１％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、１．５％以上がさらに好ましく、２％以上が特に好ましく、２．５％以上が最も好ましい。酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ）は、５％以下が好ましく、４．５％未満がより好ましく、４％未満がさらに好ましく、３．５％未満が最も好ましい。酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ）は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれることが好ましい。
（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ＋ＣａＯ）
　ガラスの失透温度および粘度を良好に保持できることを重視する場合、ガラス形成時の失透温度および粘度を調整する成分であり、耐水性を向上させる成分でもある酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有率の和（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ＋ＣａＯ）が重要である。酸化マグネシウム、酸化ナトリウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ＋ＣａＯ）が５％以上であれば、失透温度および粘度の調整、ならびに耐水性の改善が容易になる。酸化マグネシウム、酸化ナトリウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ＋ＣａＯ）が１３％以下であれば、失透温度の上昇を抑制し、失透のないガラスを容易に製造することができる。
　したがって、酸化マグネシウム、酸化ナトリウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ＋ＣａＯ）は、５％以上が好ましく、５．５％以上がより好ましく、６．５％より大きいことがさらに好ましく、７％より大きいことが最も好ましい。酸化マグネシウム、酸化ナトリウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ＋ＣａＯ）は、１３％以下であることが好ましく、１２．５％以下がより好ましく、１１．５％以下がさらに好ましく、１１％以下が最も好ましい。酸化マグネシウム、酸化ナトリウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ＋ＣａＯ）は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれることが好ましい。
（Ｌｉ２Ｏ）
　酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）は任意成分である。酸化リチウムは、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化リチウムを含有する場合、ガラスの融点を下げる効果が得られるため、ガラス原料を均一に溶融し易くなる。酸化リチウムを含有する場合、ガラスの作業温度を下げる効果が得られるため、ガラスフィラーを形成し易くなる。酸化リチウムの含有率が５％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り、ガラスの耐水性が悪化する。酸化リチウムの含有率が５％を超えると、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することが容易でなくなる。
　したがって、酸化リチウムの含有率は、５％以下が好ましく、２％未満がより好ましく、１％未満がさらに好ましく、０．５％未満が特に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
（Ｋ２Ｏ）
　酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）は任意成分である。酸化カリウムは、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化カリウムは、ガラスの屈折率を調整する成分でもある。酸化カリウムの含有率が５％以下であれば、ガラス転移温度が高くなり、ガラスの耐熱性が向上し、ガラスの耐水性も向上する。酸化カリウムの含有率が５％以下であれば、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。
　したがって、酸化カリウムの含有率は、５％以下が好ましく、２％未満がより好ましく、１％未満がさらに好ましく、０．５％未満が特に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）
　ガラスフィラーの成形し易さを重視する場合、ガラス形成時の失透温度および粘度を調整する成分であるアルカリ金属酸化物〔酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）〕の含有率の和（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が重要である。酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が４％以上であれば、失透温度および粘度の調整が容易になる。酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が９％以下であれば、ガラス転移温度が高くなり、ガラスの耐熱性が向上し、ガラスの耐水性も向上する。
　したがって、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、４％以上が好ましく、５％より大きいことがより好ましく、６％より大きいことがさらに好ましく、７％より大きいことが最も好ましい。酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、９％以下が好ましく、８．５％以下がより好ましく、８％未満がさらに好ましく、７．９％以下が最も好ましい。酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。
（ＴｉＯ２）
　酸化チタン（ＴｉＯ２）は任意成分である。酸化チタンは、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化チタンの含有率が５％を超えると、ガラスの失透温度が上昇し過ぎ、ガラスを製造することが難しくなる。さらに、酸化チタンの含有率が５％を超えると、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することが容易でなくなる。
　したがって、酸化チタンの含有率は、５％以下が好ましく、４％未満がより好ましく、３％以下がさらに好ましい。
（ＺｒＯ２）
　酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）は任意成分である。酸化ジルコニウムは、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化ジルコニウムの含有率が５％を超えると、ガラスの失透温度が上昇し過ぎ、ガラスを製造することが難しくなる。さらに、酸化ジルコニウムの含有率が５％を超えると、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することが容易でなくなる。
　したがって、酸化ジルコニウムの含有率は、５％以下が好ましく、２％未満がより好ましく、１％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。
（Ｆｅ）
　鉄（Ｆｅ）は任意成分である。ガラス中に含まれる鉄は、通常、Ｆｅ３＋またはＦｅ２＋の状態で存在する。Ｆｅ３＋はガラスの紫外線吸収特性を向上させる成分であり、Ｆｅ２＋はガラスの熱線吸収特性を向上させる成分である。鉄は、意図的に含ませなくとも、他の工業用原料から不可避的にガラス組成物に混入する場合がある。鉄の含有量が少なければ、ガラスの着色を防止することができる。透明性の高いアクリル樹脂にガラスフィラーを配合してアクリル樹脂成形体を得る場合、ガラスフィラー中の鉄の含有量が少なければ、アクリル樹脂成形体の透明性を損なうことがない。
　したがって、鉄の含有率は小さいほうが好ましく、三酸化二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）に換算して０．５％以下が好ましく、０．１％以下がより好ましく、実質的に含有しないことがさらに好ましい。
（ＳＯ３）
　三酸化硫黄（ＳＯ３）は任意成分であるが、清澄剤として使用してもよい。硫酸塩の原料を使用すると、ガラス組成物中に三酸化硫黄が０．５％以下の含有率で含まれることがある。
（ＳｒＯ）
　酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）は、その原料の取扱いに配慮を要するとともに、高価である。したがって、酸化ストロンチウムは実質的に含有しないことが好ましい。
（ＢａＯ）
　酸化バリウム（ＢａＯ）は、その原料の取扱いに配慮を要するとともに、高価である。したがって、酸化バリウムは実質的に含有しないことが好ましい。
（ＺｎＯ）
　酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、揮発し易いため、ガラスの溶融時に飛散する可能性があるとともに、ガラス中の含有量を管理し難いという問題もある。したがって、酸化亜鉛は実質的に含有しないことが好ましい。
（ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）
　以上の理由から、ガラス組成物は、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯを実質的に含有しないことが好ましい。
（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）
　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ともに、ガラス中の含有量を管理し難いという問題もある。したがって、フッ素は実質的に含有しないことが好ましい。
　塩素（Ｃｌ）は、揮発し易いため、溶融時に飛散する可能性があるとともに、ガラス中の含有量を管理し難いという問題もある。したがって、塩素は実質的に含有しないことが好ましい。
　臭素（Ｂｒ）は、揮発し易いため、溶融時に飛散する可能性があるとともに、ガラス中の含有量を管理し難いという問題もある。したがって、臭素は実質的に含有しないことが好ましい。
　ヨウ素（Ｉ）は、揮発し易いため、溶融時に飛散する可能性があるとともに、ガラス中の含有量を管理し難いという問題もある。したがって、ヨウ素は実質的に含有しないことが好ましい。
　フッ素、塩素、臭素およびヨウ素の含有率の合計（Ｆ＋Ｃｌ＋Ｂｒ＋Ｉ）は、０．０１％未満であることが好ましい。
（ＰｂＯ）
　酸化鉛（ＰｂＯ）は、その原料の取扱いに配慮を要するため、実質的に含有しないことが好ましい。
（Ｓｎ）
　ガラス中に含まれる錫（Ｓｎ）は、通常、Ｓｎ２＋またはＳｎ４＋の状態で存在する。錫は、その原料の取扱いに配慮を要するため、二酸化錫（ＳｎＯ２）に換算して実質的に含有しないことが好ましい。
（Ａｓ、Ｓｂ）
　ガラス中に含まれるヒ素（Ａｓ）は、通常、Ａｓ３＋またはＡｓ５＋の状態で存在する。ヒ素は、その原料の取扱いに配慮を要するため、三酸化二ヒ素（Ａｓ２Ｏ３）に換算して実質的に含有しないことが好ましい。
　ガラス中に含まれるアンチモン（Ｓｂ）は、通常、Ｓｂ３＋またはＳｂ５＋の状態で存在する。アンチモンは、その原料の取扱いに配慮を要するため、三酸化二アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）に換算して実質的に含有しないことが好ましい。
　ヒ素を三酸化二ヒ素に換算したときの含有率と、アンチモンを三酸化二アンチモンに換算したときの含有率との合計（Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３）は、０．０１％未満であることが好ましい。
　なお、本明細書において、「実質的に含有しない」とは、例えば工業用原料から不可避的に混入する場合等を除き、意図的に含ませないことを意味する。実質的に含有しないとは、具体的には、含有率が０．１％未満、好ましくは０．０５％未満、より好ましくは０．０３％未満、最も好ましくは０．０１％未満であることを意味する。
　以上のように、本発明のガラスフィラーは、二酸化珪素、三酸化二ホウ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムおよび酸化ナトリウムを必須成分とする。本発明のガラスフィラーは、これらの必須成分のみで構成されていてもよく、あるいは、これらの必須成分の他に、必要に応じて、五酸化二リン、酸化カルシウム、酸化リチウム、酸化カリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３）および三酸化硫黄が含まれていてもよい。具体的には、質量％で表して、以下の成分を含んでいてもよい、あるいは以下の成分から実質的に構成されていてもよいことが理解できる。本明細書において、「実質的に構成される」とは、その他の成分を実質的に含有しないことを意味する。
　４５≦ＳｉＯ２≦６５、
　２１≦Ｂ２Ｏ３≦３５、
　５≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、
　４≦Ｎａ２Ｏ≦９、
　０≦Ｐ２Ｏ５≦１０、
　０≦ＭｇＯ≦５、
　０≦ＣａＯ≦５、
　０≦Ｌｉ２Ｏ≦５、
　０≦Ｋ２Ｏ≦５、
　０≦ＴｉＯ２≦５、
　０≦ＺｒＯ２≦５、
　０≦Ｆｅ２Ｏ３（全Ｆｅから換算したＦｅ２Ｏ３）≦０．５、
　０≦ＳＯ３≦０．５。
［ガラス組成物の物性］
　次に、ガラスフィラーを構成するガラス組成物の物性について、以下詳細に説明する。
（溶融特性）
　溶融ガラスの粘度が１０００ｄＰａ・ｓｅｃ（１０００ｐｏｉｓｅ）となるときの温度は、作業温度（成形温度）と呼ばれる。作業温度は、ガラスの成形に最も適する温度である。ガラスフィラーとして鱗片状ガラスまたはガラス繊維を製造する場合、ガラスの作業温度が１１００℃以上であれば、鱗片状ガラスの厚みまたはガラス繊維径のばらつきを小さくできる。作業温度が１３００℃以下であれば、ガラスを溶融する際の燃料費を低減でき、ガラス製造装置が熱による腐食を受け難くなり、装置寿命が延びる。
　したがって、作業温度は、１１００℃以上が好ましく、１１５０℃以上がより好ましい。作業温度は、１３００℃以下が好ましく、１２８０℃以下がより好ましく、１２６０℃以下がさらに好ましく、１２５０℃以下が最も好ましい。作業温度は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、作業温度は１１００～１３００℃であることが好ましく、１１００～１２８０℃であることがより好ましく、１１５０～１２８０℃であることがさらに好ましい。
　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、均質なガラスを高い歩留りで製造できる。したがって、ΔＴは１０℃以上が好ましく、２０℃以上がより好ましく、３０℃以上がさらに好ましく、４０℃以上が特に好ましく、５０℃以上が最も好ましい。ΔＴは、３００℃以下が好ましく、２５０℃以下がより好ましく、２００℃以下がさらに好ましい。例えば、ΔＴは２０～３００℃であることが好ましく、２０～２５０℃であることがより好ましく、３０～２５０℃であることがさらに好ましい。
　なお、失透とは、溶融ガラス素地中に生成して成長した結晶により、白濁を生じることをいう。このような溶融ガラス素地から製造されたガラスフィラーの中には、結晶化した塊が存在することがある。このようなガラスフィラーはアクリル樹脂に配合されるフィラーとして好ましくない。
（ガラス転移温度）
　ガラスフィラーは、当該ガラスフィラーを構成するガラス組成物のガラス転移温度（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い。ガラス転移温度が４５０℃以上であるガラス組成物からなるガラスフィラーは、当該ガラスフィラーを分散させたアクリル樹脂組成物の耐熱性を高めることができる。ガラス組成物が含有する各成分の組成範囲を上述のように規定することにより、４５０℃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。ガラス組成物のガラス転移温度は、５００℃以上が好ましく、５２０℃以上がより好ましい。ガラス組成物のガラス転移温度は、６５０℃以下が好ましく、６００℃以下がより好ましく、５５０℃以下がさらに好ましい。例えば、ガラス組成物のガラス転移温度は５００～６５０℃であることが好ましく、５００～６００℃であることがより好ましい。
（光学特性）
　ガラスフィラーおよびアクリル樹脂の屈折率が互いに等しければ、ガラスフィラーとアクリル樹脂との間の界面における光の散乱がないため、アクリル樹脂の透明性を維持できる。このため、ガラス組成物の屈折率は、アクリル樹脂の屈折率に近いことが好ましい。アクリル樹脂は、通常、黄色ヘリウムｄ線（光の波長５８７．６ｎｍ）で測定したときの屈折率ｎｄが、１．４９０～１．４９４程度である。ガラス組成物の屈折率ｎｄは、１．４８０～１．５０４であることが好ましく、１．４８２～１．５０２がより好ましく、１．４８５～１．４９９がさらに好ましく、１．４８８～１．４９６が最も好ましい。
　ガラス組成物およびアクリル樹脂の屈折率の差は、０．０１０以下であることが好ましく、０．００８以下がより好ましく、０．００５以下がさらに好ましく、０．００２以下が最も好ましい。
　なお、ガラス組成物は、その組成が同じであっても、製造時の熱履歴によって屈折率が若干の影響を受けることがある。例えば、溶融したガラスを徐冷して作製されたガラスのバルク（塊）の屈折率は、溶融したガラスを急冷して作製されたガラスフィラーの屈折率よりも僅かに高くなる傾向にある。これを考慮すると、アクリル樹脂との屈折率の相違は、ガラスフィラーの屈折率に基づいて記述することがより適切である。
　アクリル樹脂は、通常、黄色ナトリウムＤ線（光の波長５８９．３ｎｍ）で測定したときの屈折率ｎＤが、１．４９０～１．４９４程度である。ガラスフィラーの屈折率ｎＤは、１．４８０～１．５０４であることが好ましく、１．４８２～１．５０２がより好ましく、１．４８５～１．４９９がさらに好ましく、１．４８８～１．４９６が最も好ましい。
　ガラスフィラーおよびアクリル樹脂の屈折率の差は、０．０１０以下であることが好ましく、０．００８以下がより好ましく、０．００５以下がさらに好ましく、０．００２以下が最も好ましい。
　アッベ数は、ガラスなどの透明体の分散の程度を表す量であり、分散能の逆数である。ガラスフィラーのアッベ数およびアクリル樹脂のアッベ数が互いに近ければ、アクリル樹脂の透明性を維持できる。このため、ガラス組成物のアッベ数は、アクリル樹脂のアッベ数に近いことが好ましい。通常、アクリル樹脂のアッベ数νｄは、５５～６０程度である。本発明において、ガラス組成物のアッベ数νｄは、６５以下が好ましく、６２以下がより好ましく、６０以下がさらに好ましい。アッベ数νｄの下限は、５０程度が好ましく、アッベ数νｄは５４以上がより好ましい。例えば、アッベ数νｄは５０～６５であることが好ましく、５０～６２であることがより好ましい。
（化学的耐久性）
　ガラス組成物が含有する各成分の含有率が上述で規定した組成範囲内にあれば、ガラス組成物は耐水性などの化学的耐久性に優れる。
［ガラスフィラー］
　前記ガラス組成物は、例えば、鱗片状ガラス、チョップドストランド、ミルドファイバー、ガラス粉末、ガラスビーズなど、所定の形状を有するガラスフィラーに成形される。本発明のガラスフィラーは、鱗片状ガラス、チョップドストランド、ミルドファイバー、ガラス粉末およびガラスビーズから選ばれる少なくとも１つに相当する形態を有することが好ましい。ただし、これらの形態は、互いに厳密に区別されるものではない。互いに異なる形態を有する２種以上のガラスフィラーを組み合わせてフィラーとして用いてもよい。
　図１Ａは、ガラスフィラーとして用いられる鱗片状ガラス１０を模式的に示す斜視図であり、図１Ｂはその鱗片状ガラス１０を模式的に示す平面図である。鱗片状ガラス１０は、例えば、平均厚さｔが０．１～１５μｍ、平均粒子径ａが０．２～１５０００μｍ、アスペクト比（平均粒子径ａ／平均厚さｔ）が２～１０００の薄片状粒子である。なお、図１Ｂ中のＳは、鱗片状ガラス１０を平面視したときの面積である。
　なお、鱗片状ガラスの平均厚さとは、少なくとも１００枚の鱗片状ガラスを抜き取り、それらの鱗片状ガラスについて走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて厚さを測定し、その厚さの合計を、測定した鱗片状ガラスの枚数で割った値のことである。鱗片状ガラスの平均粒子径とは、レーザ回折散乱法に基づいて測定された粒度分布において、累積体積百分率が５０％に相当する粒子径（Ｄ５０）のことである。
　この鱗片状ガラス１０は、例えば、図２に示す装置を用いて製造できる。図２に示すように、耐火窯槽１２において溶融された、所定の組成を有するガラス素地１１は、ブローノズル１３に送り込まれたガスにより風船状に膨らみ、中空状ガラス膜１４となる。この中空状ガラス膜１４を一対の押圧ロール１５で粉砕することにより、鱗片状ガラス１０が得られる。
　ガラスフィラーとして用いられるチョップドストランドは、繊維径１～５０μｍ、アスペクト比（繊維長／繊維径）２～１０００の寸法を有するガラス繊維である。チョップドストランドは、例えば、図３および図４に示す装置を用いて製造できる。
　図３に示すように、耐火窯槽内で溶融され、所定の組成を有するガラス素地は、底部に多数（例えば２４００本）のノズルを有するブッシング２０から引き出され、多数のガラスフィラメント２１を形成する。ガラスフィラメント２１には、冷却水が吹きかけられた後、バインダアプリケータ２２の塗布ローラ２３によりバインダ（集束剤）２４が塗布される。バインダ２４が塗布された多数のガラスフィラメント２１は、補強パッド２５により、各々が例えば８００本程度のガラスフィラメント２１からなる３本のストランド２６として集束される。各ストランド２６は、トラバースフィンガ２７で綾振りされつつコレット２８に嵌められた円筒チューブ２９に巻き取られる。そして、ストランド２６が巻き取られた円筒チューブ２９をコレット２８から外して、ケーキ（ストランド巻体）３０が得られる。
　次に、図４に示すように、クリル３１にケーキ３０を収容し、そのケーキ３０からストランド２６を引き出して、集束ガイド３２によりストランド束３３として束ねる。このストランド束３３に、噴霧装置３４より水または処理液を噴霧する。さらに、このストランド束３３を切断装置３５の回転刃３６で切断して、チョップドストランド３７が得られる。
　ガラスフィラーとして用いられるミルドファイバーは、繊維径が１～５０μｍ、アスペクト比（繊維長／繊維径）２～５００の寸法を有するガラス繊維である。このようなミルドファイバーは、公知の方法に従って製造できる。
　ガラス粉末は、ガラスを粉砕することによって製造される。ガラスフィラーとして用いるためには、ガラス粉末の平均粒子径が１～５００μｍであることが好ましい。ここで、平均粒子径は、ガラス粉末粒子と同じ体積を有する球体の直径として定義するものとする。このようなガラス粉末は、公知の方法に従って製造できる。
　ガラスビーズは、ガラス組成物を球形またはそれに近い形となるように成形することによって製造される。ガラスフィラーとして用いるためには、ガラスビーズの粒子径が１～５００μｍであることが好ましい。ここで、粒子径は、ガラスビーズ粒子と同じ体積を有する球体の直径として定義するものとする。このようなガラスビーズは、公知の方法に従って製造できる。
［アクリル樹脂組成物］
　ガラス組成物から得られたガラスフィラーをアクリル樹脂に配合することにより、優れた性能を有するアクリル樹脂組成物が得られる。本発明のガラスフィラーは、アクリル樹脂との屈折率の差が小さく、アルカリ成分の溶出が少なく、化学的耐久性に優れている。したがって、得られるアクリル樹脂組成物は、アクリル樹脂と同等の透明性と、アクリル樹脂よりも優れた機械的強度および耐熱性とを兼ね備えている。
　アクリル樹脂組成物は、公知の方法に従って製造できる。具体的には、混合機などを用いて加熱しながらアクリル樹脂とガラスフィラーとを溶融混練すればよい。アクリル樹脂としては、公知のものを使用できる。上述したように、アクリル樹脂に配合されるガラスフィラーとして、１種類の形態のガラスフィラーに限らず、複数種の形態のガラスフィラーを組み合わせて用いてもよい。アクリル樹脂組成物の性能を向上させるために、必要に応じて、各種のカップリング剤および添加剤を配合してもよい。溶融混練の温度は、アクリル樹脂の耐熱温度以下であることが好ましい。
　このようなアクリル樹脂組成物を成形して得られた成形品は、光学材料、電気機器、自動車部品、建築材料などに好適に使用できる。成形は公知の方法に従って行えばよく、押出成形法、射出成形法、プレス成形法、カレンダー成形によるシート成形法などが採用される。なお、成形時の加熱温度は、アクリル樹脂の耐熱温度以下であることが好ましい。
　以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１～５５および比較例１～１０）
　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、実施例および比較例毎にガラス原料のバッチを作製した。電気炉を用いて、各バッチを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（ガラス溶融物）を鉄板上に流し出し、電気炉中で室温まで徐冷してガラス組成物（バルク：板状物）を得た。
　得られたガラス組成物について、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、ガラス組成物について、通常の白金球引き上げ法により粘度と温度との関係を調べ、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、溶融ガラス中に浸した白金球を等速運動で引き上げる際の負荷加重（抵抗）と白金球にはたらく重力および浮力などとの関係を、微小の粒子が流体中を沈降する際の粘度と落下速度との関係を示したストークス（Ｓｔｏｋｅｓ）の法則にあてはめることにより、粘度を測定する方法である。
　さらに、ガラス組成物を粒子径１．０～２．８ｍｍの大きさに粉砕し、白金ボートに入れ、温度勾配（８００～１４００℃）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。ここで、粒子径は、ふるい分け法により測定された値である。なお、電気炉内の場所に応じて異なる温度（電気炉内の温度分布）は、予め測定されており、電気炉内の所定の場所に置かれたガラスは、予め測定された、当該所定の場所の温度で加熱される。ΔＴは作業温度から失透温度を差し引いた温度差である。
　ガラス組成物の屈折率としては、プルフリッヒ屈折率計を用いて、黄色ヘリウムｄ線（光の波長５８７．６ｎｍ）の屈折率ｎｄを求めた。
　ガラス組成物のアッベ数νｄは、ガラス組成物の屈折率ｎｄを用いて下記式（１）により求めた。
（数１）
　νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）　　　　　　　　　　　　　　（１）
　ここで、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率であり、ｎＦはＦ線（波長４８６．１ｎｍ）の屈折率であり、ｎＣはＣ線（波長６５６．３ｎｍ）の屈折率である。
　これらの測定結果を表１～表７に示す。なお、表中のガラス組成の値は、すべて質量％で表した値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　実施例１～５５で得られたガラス組成物のガラス転移温度は、５０８℃～５４２℃であった。これは、これらのガラス組成物が良好な耐熱性能を持つことを示している。実施例１～５５で得られたガラス組成物の作業温度は、１１９３℃～１２８２℃であった。したがって、これらのガラス組成物はガラスフィラーの成形に好適である。実施例１～５５で得られたガラス組成物のΔＴ（作業温度－失透温度）は、２０℃～３０６℃であった。したがって、これらのガラス組成物はガラスフィラーの製造工程において失透を生じない。実施例１～５５で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄは１．４８６～１．５０４であった。実施例１～５５で得られたガラス組成物のアッベ数νｄは５４～６３であった。
　以上のことから、実施例１～５５で得られたガラス組成物は、フィラーとして樹脂（特に、アクリル樹脂）に配合する場合に適した屈折率とともに、ガラスフィラーの成形に適した溶融特性を有することが分かる。
　他方、比較例１で得られたガラス組成物は、従来の板ガラスの組成を有し、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３およびＮａ２Ｏの含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例１で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄは１．５１７であり、実施例１～５５における屈折率ｎｄに比べて高かった。
　比較例２で得られたガラス組成物は、従来のＣガラスの組成を有し、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３およびＮａ２Ｏの含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例２で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄは１．５２３であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄに比べて高かった。
　比較例３で得られたガラス組成物は、従来のＥガラスの組成を有し、Ｂ２Ｏ３およびＮａ２Ｏの含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例３で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄは１．５６１であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄに比べて高かった。
　比較例４～６で得られたガラス組成物は、それぞれ特開２００８－２５５００２号公報（特許文献１）の実施例７、実施例８および実施例１０に記載されている、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯを含まないガラスと同様の組成を有する。
　比較例４で得られたガラス組成物は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３およびＮａ２Ｏの含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。それゆえ、比較例４では、ガラスの失透が生じたため、均質なガラス組成物が得られなかった。比較例４で得られたガラス組成物は、特開２００８－２５５００２号公報（特許文献１）の実施例７に開示されたガラスと同様の組成を有する。特許文献１の実施例７には、屈折率およびアッベ数が測定され、失透による糸切れを生じることなくガラス繊維化できたと記載されている。しかし、本発明者が追試したところ、失透が生じて紡糸することができなかった。比較例４におけるガラス組成は、失透性が高く、厳しく限定された条件の下でしか紡糸することができない組成であると考えられる。比較例４で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄは１．５０５であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄに比べて高かった。
　比較例５で得られたガラス組成物は、ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３の含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。このため、比較例５で得られたガラス組成物は、作業温度が１３５０℃であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物の作業温度に比べて高かった。比較例５で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄは１．５１２であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄに比べて高かった。
　比較例６で得られたガラス組成物は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３の含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。このため、比較例６で得られたガラス組成物は、作業温度が１３０５℃であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物の作業温度に比べて高かった。
　比較例７で得られたガラス組成物は、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例７で得られたガラス組成物のガラス転移温度は４９５℃であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物のガラス転移温度に比べて低かった。比較例７で得られたガラス組成物の作業温度は１３０６℃であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物の作業温度に比べて高かった。比較例７で得られたガラス組成物のΔＴは３８３℃であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物のΔＴに比べて高かった。
　比較例８で得られたガラス組成物は、ＳｉＯ２の含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例８で得られたガラス組成物の作業温度は１０３９℃であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物の作業温度に比べて低かった。比較例８で得られたガラス組成物のΔＴは－１０８℃であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物のΔＴに比べて小さかった。比較例８で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄは１．５１４であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物の屈折率ｎｄに比べて高かった。
　比較例９で得られたガラス組成物は、ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３の含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例９で得られたガラス組成物のガラス転移温度は４４５℃であり、実施例１～５５で得られたガラス組成物のガラス転移温度に比べて低かった。
（実施例５６～１１０）
　実施例５６～１１０では、それぞれ実施例１～５５で得られたガラス組成物（バルク）を用いて鱗片状ガラスを作製した。すなわち、ガラス組成物（バルク）を電気炉で再溶融した後、冷却しながらペレットに成形した。このペレットを図２に示す製造装置に投入し、平均厚さが０．５～１μｍおよび平均粒子径が１～１０００μｍである鱗片状ガラスを作製した。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粒の鱗片状ガラスに対して鱗片状ガラスの断面から厚さを測定し、それらを平均することにより求めた。鱗片状ガラスの平均粒子径は、レーザ回折粒度分布測定装置（日機装（株）、粒度分析計、マイクロトラックＨＲＡ）によって測定した。
　実施例５６～１１０で得られた鱗片状ガラスの屈折率（ｎＤ）を測定した。鱗片状ガラスの屈折率としては、浸液法により、黄色ナトリウムＤ線（光の波長５８９．３ｎｍ）の屈折率ｎＤを求めた。この結果を表８～表１３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
　表８～表１３に示すように、実施例５６～１１０で得られた鱗片状ガラスの屈折率（ｎＤ）は１．４８０～１．４９９の範囲であり、アクリル樹脂の屈折率（ｎＤが１．４９０～１．４９４）に近い値であった。
　実施例５６～１１０で得られた鱗片状ガラスをそれぞれガラスフィラーとしてアクリル樹脂に配合することにより、種々のアクリル樹脂組成物が得られた。
（実施例１１１～１６５）
　実施例１１１～１６５では、それぞれ実施例１～５５で得られたガラス組成物（バルク）を用いて、ガラスフィラーとして用いることのできるチョップドストランドを作製した。すなわち、ガラス組成物（バルク）を電気炉で再溶融した後、冷却しながらペレットに成形した。このガラスペレットを図３および図４に示す製造装置に投入して、平均繊維径が１０～２０μｍ、長さが３ｍｍであるチョップドストランドを作製した。
　実施例１１１～１６５で得られたチョップドストランドをそれぞれガラスフィラーとしてアクリル樹脂に配合することにより、種々のアクリル樹脂組成物が得られた。
（実施例１６６）
　実施例１で得られたガラス組成物と同じ組成を有するように、珪砂等の通常のガラス原料を調合してガラス原料のバッチを作製した。このバッチを直接、図２に示す製造装置に投入した以外は実施例５６と同様にして、鱗片状ガラスを作製した。得られた鱗片状ガラスの屈折率（ｎＤ）を測定した結果を表１３に併せて示す。
　表８および表１３に示すように、実施例１６６で得られた鱗片状ガラスの屈折率（ｎＤ）は、実施例１で得られたガラスペレットを再溶融して作製された、実施例５６で得られた鱗片状ガラスの屈折率（ｎＤ）とほぼ等しい値になった。
　前述したように、ガラス組成物はその組成が同一であっても、製造時の熱履歴によって屈折率が影響を受けることがある。しかし、本発明のガラスフィラーは、実施例５６のようにガラスペレットなどのガラスのバルク（塊）を再溶融して作製された場合、および、実施例１６６のように各成分の原料を調合したバッチを溶融して得たガラス溶融物から直接作製された場合のいずれであっても、屈折率がほとんど変化しない。本発明のガラスフィラーは、いずれの方法を採用しても作製することができる。
　以上の実施例から明らかなように、本発明はその別の観点から、
　ガラス原料を溶融し、質量％で表して、
　４５≦ＳｉＯ２≦６５、
　２１≦Ｂ２Ｏ３≦３５、
　５≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、
　４≦Ｎａ２Ｏ≦９、を含有するガラス溶融物を得る工程と、
　前記ガラス溶融物をフィラーへと成形する工程とを含むガラスフィラーの製造方法を提供する。
　なお、実施例５６～１６５から明らかなように、本発明の製造方法に用いる「ガラス原料」は、珪砂等工業的に使用される原料に加え、予め製造されたガラスペレットなどのガラス組成物であってもよい。
　本発明のガラスフィラーは、樹脂、特に、アクリル樹脂に配合されるフィラーとして用いることができる。本発明のガラスフィラーをアクリル樹脂に配合して得られるアクリル樹脂組成物を成形することにより、光学材料、電気機器、自動車部品、建築材料などに好適に利用できる成形品を得ることができる。

Claims (13)

  1. 　質量％で表して、
    　４５≦ＳｉＯ２≦６５、
    　２１≦Ｂ２Ｏ３≦３５、
    　５≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、
    　４≦Ｎａ２Ｏ≦９、を含有するガラス組成物からなるガラスフィラー。
  2. 　前記ガラス組成物がＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯを実質的に含有しない請求項１に記載のガラスフィラー。
  3. 　前記ガラス組成物が酸化マグネシウム（ＭｇＯ）をさらに含み、前記酸化マグネシウムの含有率が質量％で表して、
    　０．１≦ＭｇＯ≦５
    である請求項１に記載のガラスフィラー。
  4. 　前記ガラス組成物におけるＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３の合計含有率が、質量％で表して、
    　８０≦ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３≦９５
    である請求項１に記載のガラスフィラー。
  5. 　前記ガラス組成物におけるＭｇＯおよびＮａ２Ｏの合計含有率が、質量％で表して、
    　５≦ＭｇＯ＋Ｎａ２Ｏ≦１３
    である請求項１に記載のガラスフィラー。
  6. 　屈折率ｎＤが１．４８０～１．５０４である請求項１に記載のガラスフィラー。
  7. 　前記ガラス組成物のアッベ数νｄが５０～６５である請求項１に記載のガラスフィラー。
  8. 　前記ガラス組成物の作業温度が１１００～１３００℃である請求項１に記載のガラスフィラー。
  9. 　前記ガラス組成物の作業温度から失透温度を差し引いた温度差ΔＴが１０～３００℃である請求項１に記載のガラスフィラー。
  10. 　前記ガラス組成物のガラス転移温度が５００～６５０℃である請求項１に記載のガラスフィラー。
  11. 　鱗片状ガラス、チョップドストランド、ミルドファイバー、ガラス粉末およびガラスビーズから選ばれる少なくとも１つに相当する形態を有する、請求項１に記載のガラスフィラー。
  12. 　請求項１に記載のガラスフィラーとアクリル樹脂とを含有するアクリル樹脂組成物。
  13. 　ガラス原料を溶融し、質量％で表して、
    　４５≦ＳｉＯ２≦６５、
    　２１≦Ｂ２Ｏ３≦３５、
    　５≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、
    　４≦Ｎａ２Ｏ≦９、を含有するガラス溶融物を得る工程と、
    　前記ガラス溶融物をフィラーへと成形する工程とを含むガラスフィラーの製造方法。
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