JP2562788B2 - 微粒中空ガラス球状体の製造方法 - Google Patents
微粒中空ガラス球状体の製造方法Info
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Description
ス質堆積物を原料として中空ガラス球状体を製造する製
造方法に係り、より詳細には、火山ガラス質堆積物の微
粒子表面の親水性を減少させる親水性減少剤を用いるこ
とにより、火山ガラス質堆積物の微粒子から微粒中空ガ
ラス球状体を製造する製造方法に関する。
として、各種の軽量複合材の素材となる微粒中空ガラス
球状体を製造する方法には、特公昭48−17645号
なる従来技術が提案されているが、この方法を20μm
以下の粒径の微粒中空ガラス球状体の製造に適用したと
きには、目的の微粒中空ガラス球状体を得ることができ
ない。そのため20μm以下の微粒中空ガラス球状体を
得るための従来技術が、特開平2−296750号とし
て提案されており、以下にその製造方法を示す。
に調整した火山ガラスの粒子を、塩酸あるいは硫酸溶液
中で8時間以上加熱処理した後、水洗と乾燥とを行う。
そして乾燥後の粒子を900℃〜1100℃の温度でも
って1秒〜1分間加熱処理することにより、所望の粒径
の微粒中空ガラス球状体を得ている。
造方法を用いた場合では、20μm以下の微粒中空ガラ
ス球状体を得ることが可能ではあるが、製造を工業化し
ようとするときには、火山ガラスの粒子を酸溶液により
加熱処理するための装置、および酸溶液で処理した後の
粒子を水洗乾燥するための装置が必要となることから、
製造工程が複雑になり、実用化が困難となっていた。
単に20μm以下の粒径の火山ガラス質堆積物を、流動
層式加熱炉を用いて中空化するときには、粒子が配管内
に閉塞するという事態が生じたり、あるいは粒子の輸送
にばらつきが生じ、流動層式加熱炉の内部に粒子を定常
的に供給することが難しくなる。また流動層式加熱炉内
では比較的流速が遅いため、加熱雰囲気への供給に際し
ては粒子が互いに分離せず、融着物や未発泡の粒子が生
じ易いという実験結果を得ている。
れたものであって、その目的は、流動層式加熱炉に火山
ガラス質堆積物の微粒子を供給するに際し、供給以前の
処理を簡単化したときにも、融着物や未発泡物の発生を
減少させることのできる微粒中空ガラス球状体の製造方
法を提供することにある。
め本発明の微粒中空ガラス球状体の製造方法は、火山ガ
ラス質堆積物の微粒子と、この微粒子の親水性を減少さ
せる親水性減少剤との混合物を生成し、流動層式加熱炉
を用いることによって、前記混合物を900℃〜120
0℃で熱処理する方法を用いている。
な表面水酸基があるため、微粒子は空気中の水分を吸着
し易く、微粒子の径が微小になるに従い、この性質が強
く現れる。
火山ガラス質堆積物の微粒子は、親水性減少剤によって
その表面の親水性が減少させられることから、粒径が微
小であるにも関わらず、強い凝集性を示さない。そのた
め流動層式加熱炉への輸送経路における閉塞等を生じな
いことから、流動層式加熱炉への微粒子の供給は定常状
態を保った供給となる。また強い凝集性を示さないこと
から、流動層式加熱炉内では、微粒子は互いに凝集する
ことなく粒子単位に分散される。この状態において火山
ガラス質堆積物の微粒子は熱処理され、微粒中空ガラス
球状体となる。
る。
ガラス質堆積物として、鹿児島県吉田町に産し、粒径が
比較的微小に揃っている二次堆積シラス(以下では単に
シラスと称する)を用いている。また親水性減少剤に
は、シラスの微粒子の表面水酸基とカップリング反応を
生じることにより、シラスの微粒子表面に撥水性を与え
るカップリング剤であり、メチルトリメトキシシランを
主成分とするシランカップリング剤を用いている。
0.2%のシランカップリング剤を添加する。そして振
動ミルを用いることによって、シランカップリング剤が
添加されたシラスを、シランカップリング剤と混合しつ
つ粉砕し、平均粒径が4.8μmのシラス微粒子の粉体
とシランカップリング剤との混合物を生成する。
行った後、安息角と崩壊角とを測定すると、それぞれの
角度は28度、12度となっている。即ち、この混合物
は、微粒子の平均粒径が4.8μmと極めて微小である
にも関わらず、良好な流動性を示す粉体となっている。
を用いることによって、900℃〜1200℃の範囲内
の温度である1000℃で熱処理を行うことにより、シ
ラスの微粒子を微粒中空ガラス球状体とする。
管内に閉塞を生じることもなく混合物が流動層式加熱炉
に輸送されている。そして熱処理の結果得られた微粒中
空ガラス球状体は、その特性が、平均粒径13.8μ
m、固め見かけ密度0.282g/cm3 となってい
て、融着物や未発泡物の発生が極めて少ない微粒中空ガ
ラス球状体となっている。
には、第1の実施例と同様のシラスを用いている。また
親水性減少剤には、親水基がシラスの微粒子の表面側に
向き、疎水基が親水基と対応する側を向くことにより、
シラスの微粒子表面を疎水基で覆うオイルを用いてい
る。このオイルは、具体的には、ジメチルポリシロキサ
ンを主成分とする粘度100センチポイズのシリコーン
オイルである。
イルをシラスに添加する。そしてシリコンオイルが添加
されたシラスを、振動ミルを用いることによって混合し
つつ粉砕し、シラスの微粒子の平均粒径が4.1μmの
混合物を生成する。
った後、安息角と崩壊角とを測定すると、それぞれの角
度は25度、14度となっており、この混合物は、その
微粒子の平均粒径が4.1μmと極めて微小であるにも
関わらず、良好な流動性を示す粉体となっている。
用いることによって、1000℃で熱処理を行うことに
より、シラスの微粒子を微粒中空ガラス球状体とする。
同様に、輸送のための配管内に閉塞を生じることもなく
混合物が輸送されており、その結果得られた微粒中空ガ
ラス球状体の特性は、平均粒径12.1μm、固め見か
け密度0.272g/cm3 のとなっている。つまり融
着物や未発泡物の発生が極めて少ない微粒中空ガラス球
状体となっている。
堆積物には、第1および第2の実施例と同様のシラスを
用いている。また親水性減少剤には、シラスの微粒子表
面を樹脂で覆う樹脂剤であり、シリコーンレジンを主成
分とするシリコーンコーティング剤を使用している。
ーティング剤をシラスに添加し、シリコーンコーティン
グ剤が添加されたシラスを、振動ミルを用いることによ
って混合しつつ粉砕し、平均粒径が4.2μmの混合物
を生成している。
行った後、安息角と崩壊角とを測定すると、それぞれの
角度は45度、22度となっており、この混合物は、そ
の平均粒径が4.2μmと微小であるにも関わらず、良
好な流動性を示す粉体となっている。
用いることにより、1000℃で熱処理を行ってシラス
の微粒子を中空化し、微粒中空ガラス球状体を生成す
る。
同様、輸送のための配管内に閉塞を生じることもなく混
合物が輸送されており、その結果得られた微粒中空ガラ
ス球状体の特性は、平均粒径15.2μm、固め見かけ
密度0.312g/cm3 であり、融着物や未発泡物の
発生が極めて少ない微粒中空ガラス球状体となってい
る。
物の微粒子の平均粒径が、4〜5μm等のように、20
μm以下の場合では、火山ガラス質堆積物と親水性減少
剤との混合物は、その流動性が特に顕著に改善されてお
り、融着物や未発泡物の発生を減少させる効果が極めて
著しいという結果を得ている。
ガラス質堆積物に対する比率については、親水性減少剤
を火山ガラス質堆積物に添加した後に粉砕する方法を採
用したときには、粉砕時の粒子の活性な表面が親水性減
少剤と有効に反応するため、予め所定の粒径に粉砕され
た火山ガラス質堆積物に親水性減少剤を混合する場合に
比して、同等の流動性を得るのに必要とする親水性減少
剤の量は、1/5〜1/10となるという実験結果を得
ている。
性減少剤が添加された火山ガラス質堆積物を粉砕する方
法を採用したときには、親水性減少剤の使用量が最も少
なくなり、製造コストをより低減することが可能になる
という効果を得ている。
ず、混合物の生成方法については、親水性減少剤を火山
ガラス質堆積物に添加した後、火山ガラス質堆積物を振
動ミルでもって粉砕する方法とした場合について説明し
たが、その他の方法として、例えば火山ガラス質堆積物
と親水性減少剤とを予め混合した後、この混合物を振動
ミル等で粉砕する方法、あるいはジットミル等を用いる
ことにより、火山ガラス質堆積物の粉砕の途中において
親水性減少剤を加える方法、あるいは予め所望の粒径範
囲に調整された火山ガラス質堆積物に親水性減少剤を混
合する方法等とすることが可能である。
ガラス質堆積物に対する比率については、シランカップ
リング剤では0.2%、シリコーンオイルでは0.2
%、シリコーンコーティング剤では0.5%とした場合
について説明したが、混合物の生成の方法、あるいは親
水性減少剤の種類に対応して、良好な結果を得られる範
囲で任意の比率とすることが可能である(良好な結果を
与える比率としては、0.1%〜2%の範囲であるとい
う実験結果を得ている)。
については、1000℃とした場合について説明した
が、900℃〜1200℃の範囲で良好な結果を得られ
る任意の温度とすることが可能である。
ップリング剤を用いた場合について説明したが、その他
のカップリング剤として、例えばチタネートカップリン
グ剤等とすることが可能である。
ング剤、またはシリコーンオイル、またはシリコーンコ
ーティング剤とした場合について説明したが、その他の
親水性減少剤として、例えばステアリン酸のアルカリ土
類塩またはN−ラウロイルリジンまたはN−ラウリルア
スパラギン酸−β−ラウリルエステルなどのアミノ酸系
表面改質剤とすることが可能である。
の粒径については、4〜5μmの粒径とした場合につい
て説明したが、その他の粒径として、例えば平均粒径が
20μm以下の場合にも、同様に適用することが可能で
あり、さらには、平均粒径が20μm以上である場合に
も、同様に適用することが可能である。
製造方法は、火山ガラス質堆積物の微粒子の親水性を減
少させる親水性減少剤と前記微粒子との混合物を生成
し、生成された混合物を、流動層式加熱炉を用いること
によって、900℃〜1200℃で熱処理している。そ
のため火山ガラス質堆積物の微粒子は、親水性減少剤に
よってその表面の親水性が減少させられ、粒径が微小で
あるにも関わらず、強い凝集性を示さないことから、流
動層式加熱炉への輸送経路における閉塞等を生じなくな
っており、流動層式加熱炉への供給は定常状態を保った
供給となる。また流動層式加熱炉内では、微粒子は互い
に凝集することなく粒子単位に分散される。そのため、
流動層式加熱炉に火山ガラス質堆積物の微粒子を供給す
る以前において、微粒子に対する処理を簡単化したとき
にも、融着物や未発泡物の発生を減少させることが可能
となっている。
Claims (4)
- 【請求項1】 火山ガラス質堆積物の微粒子と、この微
粒子の親水性を減少させる親水性減少剤との混合物を生
成し、流動層式加熱炉を用いることによって、前記混合
物を900℃〜1200℃で熱処理することを特徴とす
る微粒中空ガラス球状体の製造方法。 - 【請求項2】 前記微粒子は、平均粒径20μm以下の
粒子であることを特徴とする請求項1記載の微粒中空ガ
ラス球状体の製造方法。 - 【請求項3】 前記親水性減少剤が添加された火山ガラ
ス質堆積物を粉砕することにより、前記混合物を生成す
ることを特徴とする請求項1または請求項2記載の微粒
中空ガラス球状体の製造方法。 - 【請求項4】 前記親水性減少剤は、シランカップリン
グ剤あるいはチタネートカップリング剤等の、前記微粒
子の表面水酸基とカップリング反応を生じることによ
り、前記微粒子の表面に撥水性を与えるカップリング
剤、またはシリコーンオイル等のように、前記微粒子表
面を疎水基で覆うオイル、またはシリコーン系レジン等
のように、前記微粒子表面を樹脂で覆う樹脂剤、または
滑剤として作用するステアリン酸のアルカリ土類塩また
はアミノ酸系表面改質剤であることを特徴とする請求項
1または請求項2または請求項3記載の微粒中空ガラス
球状体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5192761A JP2562788B2 (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 微粒中空ガラス球状体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5192761A JP2562788B2 (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 微粒中空ガラス球状体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0724299A JPH0724299A (ja) | 1995-01-27 |
JP2562788B2 true JP2562788B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=16296613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5192761A Expired - Lifetime JP2562788B2 (ja) | 1993-07-06 | 1993-07-06 | 微粒中空ガラス球状体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2562788B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1549427B1 (en) * | 2002-08-23 | 2017-11-01 | James Hardie Technology Limited | Method for producing synthetic hollow microspheres |
US8993462B2 (en) | 2006-04-12 | 2015-03-31 | James Hardie Technology Limited | Surface sealed reinforced building element |
JP5192471B2 (ja) * | 2009-10-06 | 2013-05-08 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム材の温間電磁成形方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2743210B2 (ja) * | 1990-05-25 | 1998-04-22 | 株式会社ゼクセル | 積層型熱交換器 |
-
1993
- 1993-07-06 JP JP5192761A patent/JP2562788B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0724299A (ja) | 1995-01-27 |
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