JP7214563B2 - Glass filler for high refractive index resin composites - Google Patents
Glass filler for high refractive index resin composites Download PDFInfo
- Publication number
- JP7214563B2 JP7214563B2 JP2019094141A JP2019094141A JP7214563B2 JP 7214563 B2 JP7214563 B2 JP 7214563B2 JP 2019094141 A JP2019094141 A JP 2019094141A JP 2019094141 A JP2019094141 A JP 2019094141A JP 7214563 B2 JP7214563 B2 JP 7214563B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- glass
- refractive index
- glass filler
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は，高屈折率樹脂との複合材料の製造に適したガラスフィラーに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a glass filler suitable for manufacturing a composite material with a high refractive index resin.
電子素子の保護のため透明な樹脂により素子を封止することが，従来行われている。その場合，透明な樹脂に当該樹脂と屈折率の合ったガラスフィラーを配合した透明な組成物も封止材として用いられている（特許文献１）。 In order to protect electronic elements, it has been conventional practice to seal the elements with a transparent resin. In that case, a transparent composition in which a transparent resin is blended with a glass filler having a refractive index matching that of the resin is also used as a sealing material (Patent Document 1).
近年の電子素子は，例えばＬＥＤにおける輝度の向上に見られるように，一般に動作時の発熱量が以前より増加しており，それと共に電子素子の封止材に用いる樹脂は，以前より厳しい環境条件に曝されるようになってきている。これに伴い，ＬＥＤ用封止材の樹脂を高屈折（屈折率約１．６０）且つ高耐久性にした材料が知られている（特許文献２）。 In recent years, electronic devices generally generate more heat during operation than before, as seen in the improvement in brightness of LEDs. increasingly exposed to Along with this, a material is known in which the resin of the LED encapsulant is made to have a high refractive index (refractive index of about 1.60) and high durability (Patent Document 2).
近年開発されている高屈折性の樹脂に，これより屈折率の低い従来のガラスをフィラーとして配合すると，屈折率の不一致から全体として不透明になってしまう。このため，透明な封止材を得るには，それら高屈折性の樹脂と同等の屈折率を有するガラスフィラーが求められる。 If conventional glass, which has a lower refractive index, is added as a filler to the high-refractive resin that has been developed in recent years, it will become opaque as a whole due to the mismatch in refractive index. Therefore, in order to obtain a transparent encapsulant, a glass filler having a refractive index equivalent to that of the highly refractive resin is required.
また，今後，電子素子等のような電子部品に用いられる樹脂は，更に厳しい様々な環境に曝されるようになると予測され，耐久性，特に耐水性を向上させたガラスフィラーが必要になってくると考えられる。 In the future, resins used in electronic parts such as electronic elements are expected to be exposed to various harsher environments, and glass fillers with improved durability, especially water resistance, are required. It is considered to come.
本発明の目的は，水へのイオン性成分の溶出が抑制された，高屈折性のガラスフィラーを提供することである。 An object of the present invention is to provide a highly refractive glass filler in which the elution of ionic components into water is suppressed.
本発明者は，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３，ランタノイド酸化物（Ｌｎ２Ｏ３）を主体とし，成分の配合割合を特定範囲とすることにより，熱水へのイオン性成分の溶出が抑制されており且つ高屈折性を有するガラスが製造できることを見出し，更に検討を加えて本発明を完成するに至った。すなわち，本発明の以下のガラスフィラーを提供する。 The present inventors have found that SiO 2 , Al 2 O 3 , Y 2 O 3 and lanthanoid oxide (Ln 2 O 3 ) are the main components, and by setting the mixing ratio of the components to a specific range, the ionic component to hot water The present inventors have found that the elution of is suppressed and that a glass having a high refractive index can be produced. That is, the following glass filler of the present invention is provided.
１．酸化物換算のモル％で，
ＳｉＯ２を５０～７４％，
Ｂ２Ｏ３を０～１３％，
Ａｌ２Ｏ３を１５～２９％，
Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物（Ｌｎ２Ｏ３）を８％以上，
Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２を２２％以下，
ＺｎＯを０～８％，
ＭｇＯを０～８％，
ＣａＯを０～１％未満，
Ｐ２Ｏ５を０～２％未満，
含有し，
アルカリ金属酸化物（Ｒ２Ｏ）＋ＳｒＯ＋ＢａＯが０．１％未満である，
ガラスフィラー。
２．酸化物換算のモル％で，
Ｙ２Ｏ３を８％以上，
ランタノイド酸化物を０～１％未満，
ＺｎＯを０～１％未満，
ＭｇＯを０～１％未満，
ＣａＯを０～１％未満，
Ｐ２Ｏ５を０～１％未満，
含有する，上記１のガラスフィラー。
３．酸化物換算のモル％で，
ＳｉＯ２を６１～６６％，
Ｂ２Ｏ３を３～７％，
Ａｌ２Ｏ３を１９～２２％，
Ｙ２Ｏ３を９～１２％
Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２を１４％以下，
ランタノイド酸化物を０～０．１％未満，
ＺｎＯを０～０．１％未満，
ＭｇＯを０～０．１％未満，
ＣａＯを０～０．１％未満，
Ｐ２Ｏ５を０～０．１％未満，
含有する，上記２のガラスフィラー。
４．酸化物換算のモル％で，
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３が９０～１００％である，上記１～３の何れかのガラスフィラー。
５．酸化物換算のモル％で，
ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３が９５～１００％である，上記１～４の何れかのガラスフィラー。
６．屈折率ｎｄが１．５７超～１．７０である，上記１～５のガラスフィラー。
７．体積基準の粒度分布における５０％粒子径Ｄ５０が０．１～１０μｍである，上記１～６のガラスフィラー。
1. In mol% of oxide conversion,
50-74% SiO2 ,
0-13 % of B2O3 ,
15-29% of Al2O3 ,
8% or more of Y 2 O 3 + lanthanide oxide (Ln 2 O 3 ),
22% or less of Y 2 O 3 + lanthanoid oxide + TiO 2 + ZrO 2 ,
0 to 8% of ZnO,
0-8% MgO,
CaO less than 0 to 1%,
P 2 O 5 from 0 to less than 2%,
contain,
Alkali metal oxide (R 2 O) + SrO + BaO is less than 0.1%,
glass filler.
2. In mol% of oxide conversion,
8% or more Y 2 O 3 ,
0 to less than 1% of lanthanide oxides,
ZnO less than 0 to 1%,
0 to less than 1% MgO,
CaO less than 0 to 1%,
P 2 O 5 from 0 to less than 1%,
The glass filler of 1 above.
3. In mol% of oxide conversion,
61-66% SiO2 ,
3-7 % of B2O3 ,
19-22% of Al2O3 ,
9-12 % of Y2O3
14% or less of Y 2 O 3 + lanthanoid oxide + TiO 2 + ZrO 2 ,
0 to less than 0.1% of lanthanide oxides,
0 to less than 0.1% of ZnO,
MgO from 0 to less than 0.1%,
0 to less than 0.1% CaO,
P 2 O 5 from 0 to less than 0.1%,
The glass filler of 2 above.
4. In mol% of oxide conversion,
4. The glass filler according to any one of 1 to 3 above, wherein SiO 2 +Al 2 O 3 +Y 2 O 3 +La 2 O 3 is 90 to 100%.
5. In mol% of oxide conversion,
5. The glass filler according to any one of 1 to 4 above, wherein SiO 2 +B 2 O 3 +Al 2 O 3 +Y 2 O 3 +La 2 O 3 is 95 to 100%.
6. 5. The glass filler according to 1 to 5 above, having a refractive index nd of more than 1.57 to 1.70.
7. 7. The glass filler according to any one of 1 to 6 above, wherein the 50 % particle diameter D50 in the volume-based particle size distribution is 0.1 to 10 μm.
本発明の上記１は，ｄ線（波長約587.6 nm，ヘリウム）における屈折率（ｎｄ）が１．５７超～１．７０であり，熱水に浸漬してもイオン性成分の溶出が少ないガラスフィラーの提供を可能とする。
本発明の上記２は，イオン性成分の溶出が更に少ないガラスフィラーの提供を可能とする。
本発明の上記３は，多くの高屈折樹脂との屈折率適合性に優れる１．５８～１．６１付近の屈折率ｎｄを有し，かつ，高温におけるガラス融液の粘性が低いことから製造にも適していながら，イオン性成分の溶出についてもなお更に少ないガラスフィラーの提供を可能とする。
The above 1 of the present invention has a refractive index (n d ) of more than 1.57 to 1.70 at the d-line (wavelength of about 587.6 nm, helium), and elution of ionic components is small even when immersed in hot water. It is possible to provide a glass filler.
The above 2 of the present invention makes it possible to provide a glass filler with even less elution of ionic components.
The above 3 of the present invention has a refractive index n d of around 1.58 to 1.61, which is excellent in refractive index compatibility with many high refractive resins, and the viscosity of the glass melt at high temperatures is low. It is possible to provide a glass filler with even less ionic component elution while being suitable for manufacturing.
本発明のガラスフィラーは，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３，ランタノイド酸化物（Ｌｎ２Ｏ３）を主体としたガラスよりなる。以下，本発明のガラスの各成分及びその含有量について説明する。本明細書中において，ガラス中の主成分の含有率は，酸化物換算のモル％で表す。 The glass filler of the present invention is made of glass mainly composed of SiO2 , Al2O3 , Y2O3 , and lanthanide oxide ( Ln2O3 ). Each component of the glass of the present invention and its content will be described below. In this specification, the contents of the main components in the glass are represented by mol% in terms of oxides.
本発明のガラスフィラーを形成するガラスの主要成分の含有率は次の通りである，即ち，ＳｉＯ２：５０～７４％，Ｂ２Ｏ３：０～１３％，Ａｌ２Ｏ３：１５～２９％，Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物を８％以上，Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２を２２％以下。必須成分の比率をこの範囲内にすることで，１６００℃以下での溶融性に優れ，結晶化や分相が抑制された透明なガラスを得ることができる。また，こうして得られるガラスは屈折率が高く，且つ熱水へのイオン性成分の溶出が抑制される。 The contents of the main components of the glass forming the glass filler of the present invention are as follows: SiO 2 : 50-74%, B 2 O 3 : 0-13%, Al 2 O 3 : 15-29. %, Y 2 O 3 + lanthanoid oxides at 8% or more, Y 2 O 3 + lanthanoid oxides + TiO 2 + ZrO 2 at 22% or less. By setting the ratio of the essential components within this range, it is possible to obtain a transparent glass which is excellent in meltability at 1600° C. or less and in which crystallization and phase separation are suppressed. Moreover, the glass obtained in this way has a high refractive index, and the elution of ionic components into hot water is suppressed.
上記ガラスにおけるＳｉＯ２の含有率は，ガラスの溶融温度を低下させる点，及び結晶化や分相を抑制する点から，５２～７２％とすることが好ましく，６１～６６％とすることがより好ましい。 The content of SiO 2 in the glass is preferably 52 to 72%, more preferably 61 to 66%, in terms of lowering the melting temperature of the glass and suppressing crystallization and phase separation. preferable.
上記ガラスにおけるＢ２Ｏ３の含有率は，ガラスの溶融温度を低下させる点，及び結晶化や分相を抑制する点から，０～１３％とすることが好ましく，１～１１％とすることがより好ましく，３～７％とすることが更に好ましい。 The content of B 2 O 3 in the above glass is preferably 0 to 13%, more preferably 1 to 11%, in terms of lowering the melting temperature of the glass and suppressing crystallization and phase separation. is more preferable, and 3 to 7% is even more preferable.
上記ガラスにおけるＡｌ２Ｏ３の含有率は，ガラスの溶融温度を低下させる点，及び結晶化や分相を抑制する点から，１５～２９％とすることが好ましく，１７～２６％とすることがより好ましく，１９～２２％とすることが更に好ましい。 The content of Al 2 O 3 in the glass is preferably 15 to 29%, more preferably 17 to 26%, in terms of lowering the melting temperature of the glass and suppressing crystallization and phase separation. is more preferable, and 19 to 22% is even more preferable.
上記ガラスにおけるＹ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物の含有率は，ガラスの溶融温度を低下させる点，分相を抑制する点及び所望の屈折率を得る点から，８％以上とすることが好ましく９％以上とすることがより好ましい。ただし，結晶化を抑制する点からは，任意成分であるＴｉＯ２，ＺｒＯ２も含めた，Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２の含有率として，２２％以下とすることが好ましく，２０％以下とすることがより好ましい。
特に，屈折率ｎｄを１．５８～１．６１に近づけ，多くの高屈折樹脂との屈折率適合性をもたらすには，Ｙ２Ｏ３を９～１２％とし，Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２を１４％以下とすることが，さらに好ましい。
The content of Y 2 O 3 + lanthanoid oxide in the glass is preferably 8% or more from the viewpoints of lowering the melting temperature of the glass, suppressing phase separation, and obtaining a desired refractive index. % or more is more preferable. However, from the viewpoint of suppressing crystallization, it is preferable that the content of Y 2 O 3 +lanthanide oxide + TiO 2 +ZrO 2 , including the optional components TiO 2 and ZrO 2 , is 22% or less. It is more preferable to make it 20% or less.
In particular, in order to bring the refractive index n d close to 1.58-1.61 and bring about refractive index compatibility with many high refractive index resins, Y 2 O 3 is 9-12%, and Y 2 O 3 + lanthanide More preferably, the content of oxide + TiO 2 +ZrO 2 is 14% or less.
上記ガラスにおける任意成分であるＺｎＯの含有率は，ガラスの屈折率調整等のために添加することができるが，熱水へのイオン性成分の溶出を抑制する点から，０～８％とすることが好ましく，０～１％未満とすることがより好ましく，０～０．１％未満とすることが更に好ましい。 The content of ZnO, which is an optional component in the above glass, can be added to adjust the refractive index of the glass, etc., but from the viewpoint of suppressing the elution of ionic components into hot water, it is 0 to 8%. preferably 0 to less than 1%, more preferably 0 to less than 0.1%.
上記ガラスにおける任意成分であるＭｇＯの含有率は，ガラスの屈折率調整等のために添加することができるが，熱水へのイオン性成分の溶出を抑制する点から，０～８％とすることが好ましく，０～１％未満とすることがより好ましく，０～０．１％未満とすることが更に好ましい。 The content of MgO, which is an optional component in the above glass, can be added to adjust the refractive index of the glass, etc., but from the viewpoint of suppressing the elution of ionic components into hot water, it is set to 0 to 8%. preferably 0 to less than 1%, more preferably 0 to less than 0.1%.
上記ガラスにおける任意成分であるＣａＯの含有率は，ガラスの屈折率調整等のために添加することができるが，熱水へのイオン性成分の溶出を抑制する点から，０～１％未満とすることが好ましく，０～０．１％未満とすることがより好ましい。 The content of CaO, which is an optional component in the above glass, can be added to adjust the refractive index of the glass, etc., but from the viewpoint of suppressing the elution of ionic components into hot water, it should be 0 to less than 1%. preferably 0 to less than 0.1%.
上記ガラスにおける任意成分であるＰ２Ｏ５の含有率は，ガラスの屈折率調整等のために添加することができるが，ガラスの結晶化や分相を抑制する点及び熱水へのイオン性成分の溶出を抑制する点から，０～２％未満とすることが好ましく，０～１％未満とすることがより好ましく，０～０．１％未満とすることが更に好ましい。 The content of P 2 O 5 , which is an optional component in the above glass, can be added for adjusting the refractive index of the glass, etc., but it has the advantage of suppressing the crystallization and phase separation of the glass and reducing the ionicity of hot water. From the viewpoint of suppressing the elution of components, it is preferably 0 to less than 2%, more preferably 0 to less than 1%, and even more preferably 0 to less than 0.1%.
上記ガラスは，熱水へのイオン溶出を防ぐため，アルカリ金属酸化物（Ｒ２Ｏ）＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有率が０．１％未満である。 In order to prevent ion elution into hot water, the glass has a content of alkali metal oxide (R 2 O) + SrO + BaO of less than 0.1%.
十分高い屈折率と優れた耐水性とのバランスをより確実なものとする点で，上記ガラスにおいて，ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３が９０～１００％であることがより好ましい。 In terms of ensuring the balance between a sufficiently high refractive index and excellent water resistance, it is more preferable that SiO 2 +Al 2 O 3 +Y 2 O 3 +La 2 O 3 is 90 to 100% in the above glass. preferable.
同じ観点から，上記ガラスにおいて，ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３が９５～１００％であることが更に好ましい。 From the same point of view, it is more preferable that SiO 2 +B 2 O 3 +Al 2 O 3 +Y 2 O 3 +La 2 O 3 is 95 to 100% in the above glass.
同様に，上記ガラスにおいて，ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋Ｐ２Ｏ５の含有率は９９％超とすることが好ましく，９９．９％超とすることがより好ましく，９９．９９％超とすることが更に好ましい。 Similarly, in the above glass , the content of SiO2 + B2O3 + Al2O3 + ZnO+MgO+CaO+ Y2O3 +lanthanoid oxide+ TiO2 +ZrO2 + P2O5 is preferably more than 99% , 99.9% More preferably, it exceeds 99.99%.
上記ガラスにおいて最も好ましい組成における成分の含有率は，
ＳｉＯ２を６１～６６％，
Ｂ２Ｏ３を３～７％，
Ａｌ２Ｏ３を１９～２２％，
Ｙ２Ｏ３を９～１２％
Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２を１４％以下，
Ｌａ２Ｏ３を０～０．１％未満，
ＺｎＯを０～０．１％未満，
ＭｇＯを０～０．１％未満，
ＣａＯを０～０．１％未満，
Ｐ２Ｏ５を０～０．１％未満，である。
The content of the components in the most preferable composition in the above glass is
61-66% SiO2 ,
3-7 % of B2O3 ,
19-22% of Al2O3 ,
9-12 % of Y2O3
14% or less of Y 2 O 3 + lanthanoid oxide + TiO 2 + ZrO 2 ,
La 2 O 3 from 0 to less than 0.1%,
0 to less than 0.1% of ZnO,
MgO from 0 to less than 0.1%,
0 to less than 0.1% CaO,
0 to less than 0.1% of P 2 O 5 .
本発明のガラスフィラーを形成するガラスは，溶融法によって製造することができる。製造のための材料としては，ガラスの各成分の供給源となる化合物（各種酸化物，水酸化物，炭酸塩等）を使用すればよく，それらを所定の割合で含有する混合物を溶融し，融液を冷却してガラスとすればよい。 The glass forming the glass filler of the present invention can be produced by a melting method. As materials for manufacturing, compounds (various oxides, hydroxides, carbonates, etc.) that are sources of each component of glass may be used. Glass may be obtained by cooling the melt.
本発明において，上記ガラスをフィラーとして用いるのに適する形態とするには，公知の適宜の方法を用いてよい。例えば，粉末の形態にする方法としては，フレーク状等の小片に製造したガラスをボールミルやジェットミル等の粉砕機で粉砕する方法，ガラス融液をアトマイズする方法を使用できる。 In the present invention, any suitable known method may be used to make the glass suitable for use as a filler. For example, as a method of forming powder, a method of pulverizing glass manufactured into small pieces such as flakes with a pulverizer such as a ball mill or a jet mill, or a method of atomizing a molten glass can be used.
本発明において「Ｘ％粒子径」とは，粉体試料につきレーザー回折・散乱式粒度分布計を用いて測定した体積基準の粒度分布において，小粒子径側から数えて累積量が試料全体のＸ％となるときの粒子径をいう。 In the present invention, "X% particle size" means that in the volume-based particle size distribution measured using a laser diffraction/scattering particle size distribution meter for a powder sample, the cumulative amount counted from the small particle size side is X of the entire sample. %.
本発明のガラスフィラーの粒子径に特に明確な限定はないが，一般には，５０％粒子径（Ｄ５０）を０．１～１０μｍとすればよい。５０％粒子径が０．１μｍ未満では粒子の強固な凝集により樹脂中での分散性が悪化する恐れがあり，１０μｍ以上では，ガラスフィラーが樹脂中で沈降しやすくなり，作業性が低下し得るためである。また５０％粒子径（Ｄ５０）は，例えば，０．３～３μｍとすれば分散性や作業性が最適となり，特に好ましい。 The particle size of the glass filler of the present invention is not particularly limited, but generally the 50% particle size (D 50 ) should be 0.1 to 10 μm. If the 50% particle size is less than 0.1 μm, there is a risk of poor dispersibility in the resin due to strong agglomeration of the particles. It's for. The 50% particle size (D 50 ) is particularly preferred, for example, from 0.3 to 3 μm, because dispersibility and workability are optimized.
本発明においてガラスフィラーの粒度調整は，粉砕等の微細化の条件の調整によることもでき，また，微細化後に気流分級等の慣用の方法を用いて行うこともできる。 In the present invention, the particle size of the glass filler can be adjusted by adjusting the conditions for pulverization or the like, or by using a conventional method such as airflow classification after pulverization.
本発明において，ｄ線におけるガラスの屈折率ｎｄは１．５７超～１．７０の範囲で調整できる。 In the present invention, the refractive index nd of the glass at the d -line can be adjusted in the range of more than 1.57 to 1.70.
本発明のガラスフィラーは透明なガラス－樹脂複合材料を形成するために用いる。ガラス－樹脂間の屈折率差ができるだけ小さくなるようにガラスの組成及び／又は樹脂の組成を調整して用いることが好ましい。例えば，可視光線領域で樹脂とガラスの屈折率を整合させるためにはｎｄは１．５７超～１．６４がより好ましく，１．５８～１．６１が更に好ましい。紫外線領域で樹脂とガラスの屈折率を整合させるためにはｈ線（約404.7 nm，Ｈｇ）におけるガラスの屈折率ｎｈは１．５９～１．７０が好ましく，１．５９～１．６２がより好ましい。 The glass fillers of the present invention are used to form transparent glass-resin composites. It is preferable to adjust the composition of the glass and/or the composition of the resin so that the refractive index difference between the glass and the resin is as small as possible. For example, in order to match the refractive index of the resin and the glass in the visible light region, nd is more preferably over 1.57 to 1.64, more preferably 1.58 to 1.61. In order to match the refractive index of the resin and the glass in the ultraviolet region, the refractive index nh of the glass at the h -line (about 404.7 nm, Hg) is preferably 1.59 to 1.70, and 1.59 to 1.62. more preferred.
本発明のガラスフィラーは熱水へのイオン性成分の溶出が抑制されているという性質を示す。Ｄ５０＝１．３～１．７μｍに調整したガラスフィラー２ｇにイオン交換水を加えて合計５０ｍＬとしたスラリーを調製し，このスラリーを８０℃にて２４時間保持して得た溶液の導電率は５０μＳ／ｃｍ以下という低い値を示す。ガラス組成中のＭｇＯ，ＣａＯ，Ｐ２Ｏ５量を少なくすることなどにより，導電率を１０μＳ／ｃｍ以下や，５μＳ／ｃｍ以下とすることができ，そうすることがより好ましい。 The glass filler of the present invention exhibits the property that elution of ionic components into hot water is suppressed. A slurry was prepared by adding deionized water to 2 g of a glass filler adjusted to D 50 = 1.3 to 1.7 μm to make a total of 50 mL, and this slurry was held at 80 ° C. for 24 hours. shows a low value of 50 μS/cm or less. By reducing the amount of MgO, CaO and P 2 O 5 in the glass composition, the electrical conductivity can be reduced to 10 μS/cm or less, or 5 μS/cm or less, which is more preferable.
以下，実施例及び比較例を参照して本発明の特徴をより具体的に説明するが，本発明がそれらの実施例に限定されることは意図しない。 Hereinafter, the features of the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not intended to be limited to those examples.
〔ガラスの製造〕
表１～３にそれぞれ示した組成のガラス４００ｇが得られるよう原料粉末を調合し，混合した後，５００ｃｃの白金製のルツボを用いて１５００～１５８０℃で２時間溶融した。融液をステンレススチール製の冷却ロールにて急冷し，厚さ０．３～０．６ｍｍのガラスフレークを作製した。次いでこのガラスフレークをイソプロピルアルコール溶媒中で粉砕してスラリーを得た。スラリーをサンプリングし，粉末の粒径をレーザー回折・散乱式粒度分布測定機（型名「ＭＴ－３３００」，日機装株式会社製。）を用いて測定した。Ｄ５０＝１．３～１．７μｍとなるまで粉砕工程を継続した。得られたスラリーを乾燥し，ガラス粉末を得た。
[Glass production]
Raw material powders were mixed so as to obtain 400 g of glass having the composition shown in Tables 1 to 3, respectively, and then melted at 1500 to 1580° C. for 2 hours using a 500 cc platinum crucible. The melt was quenched with a stainless steel cooling roll to produce glass flakes with a thickness of 0.3 to 0.6 mm. The glass flakes were then pulverized in an isopropyl alcohol solvent to obtain a slurry. The slurry was sampled, and the particle size of the powder was measured using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer (type name “MT-3300” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The milling process was continued until D 50 =1.3-1.7 μm. The resulting slurry was dried to obtain glass powder.
また，屈折率測定用の試料としては，溶融工程において融液をカーボン製の型に流し出し，徐冷して得たガラスブロックを用いた。ガラスブロックの色調を目視で観察し，無色透明であることを確認して屈折率測定に用いた。 As a sample for refractive index measurement, a glass block obtained by pouring the melt into a carbon mold and slowly cooling it in the melting process was used. The color tone of the glass block was visually observed, and after confirming that it was colorless and transparent, it was used for refractive index measurement.
〔各物性の評価方法〕
１．屈折率
上記ガラスブロックを５ｍｍ以上×５ｍｍ以上×５ｍｍ以上の直方体状に加工し，屈折率測定用試料とした。精密屈折計（型名「ＫＰＲ－２０００」，株式会社島津デバイス製造製）を用いて，Ｃ線（波長約656.3 nm，水素），ｄ線，Ｆ線（波長約486.1 nm，水素），ｈ線に対する各ガラスの屈折率（ｎＣ，ｎｄ，ｎＦ，ｎｈ）をＶブロック法により測定した。
[Evaluation method for each physical property]
1. Refractive Index The above glass block was processed into a rectangular parallelepiped of 5 mm or more×5 mm or more×5 mm or more to obtain a sample for refractive index measurement. Using a precision refractometer (model name “KPR-2000”, manufactured by Shimadzu Device Manufacturing Co., Ltd.), C-line (wavelength about 656.3 nm, hydrogen), d-line, F-line (wavelength about 486.1 nm, hydrogen), h-line The refractive index (nC, nd, nF, nh) of each glass with respect to was measured by the V block method.
２．導電率（熱水へのイオン性成分の溶出特性）
一般にガラスは水に曝されるとイオンを溶出させる。溶出したイオンは水の導電率を高めることから，この導電率の変化を測定し，熱水へのイオン性成分の溶出特性評価の指標に用いた。即ち，遠心分離機用５０ｍＬのコニカルチューブ中に，ガラスフィラー２ｇを加え，更にイオン交換水（導電率５μＳ／ｃｍ未満）を加え合計５０ｍＬのスラリーを得た。このスラリーを８０℃に設定した恒温槽中で２４時間保持した。
2. Electrical conductivity (elution characteristics of ionic components into hot water)
Glass generally elutes ions when exposed to water. Since eluted ions increase the electrical conductivity of water, the change in electrical conductivity was measured and used as an index to evaluate the elution characteristics of ionic components into hot water. That is, 2 g of glass filler was added to a 50 mL conical tube for centrifugal separator, and further ion-exchanged water (conductivity of less than 5 μS/cm) was added to obtain a total of 50 mL of slurry. This slurry was kept in a constant temperature bath set at 80° C. for 24 hours.
スラリーを含んだ上記コニカルチューブを遠心分離機にかけ，上澄みの透明な水溶液を導電率測定用試料とした。導電率測定装置としては，LAQUAtwin-EC-33B（株式会社堀場製作所製）を用いた。 The conical tube containing the slurry was centrifuged, and the supernatant, a transparent aqueous solution, was used as a sample for conductivity measurement. LAQUAtwin-EC-33B (manufactured by HORIBA, Ltd.) was used as a conductivity measuring device.
実施例及び比較例の組成と測定物性を表１～３に示す。 Tables 1 to 3 show the compositions and measured physical properties of Examples and Comparative Examples.
表１～３に示す通り，実施例のガラスは結晶化や分相が抑制され，且つ高屈折率である。また，導電率が何れも５０μＳ／ｃｍ以下と，熱水へのイオン性成分の溶出の抑制，即ち耐水性を示し，中でも実施例１～９，１３は特に低い導電率（５μＳ／ｃｍ未満）を示している。 As shown in Tables 1 to 3, the glasses of Examples are suppressed in crystallization and phase separation, and have high refractive indices. In addition, the electrical conductivity is all 50 μS/cm or less, which indicates suppression of elution of ionic components into hot water, that is, water resistance. is shown.
本発明のガラスフィラーは，高屈折率かつ水へのイオン性成分の溶出が抑制されており，高屈折率樹脂複合材料用のフィラーとして，有用である。
The glass filler of the present invention has a high refractive index and suppressed elution of ionic components into water, and is useful as a filler for high refractive index resin composite materials.
Claims (7)
ＳｉＯ２を５０～７４％，
Ｂ２Ｏ３を０～１３％，
Ａｌ２Ｏ３を１５～２９％，
Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物（Ｌｎ２Ｏ３）を８％以上，
Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２を２２％以下，
ＺｎＯを０～８％，
ＭｇＯを０～８％，
ＣａＯを０～１％未満，
Ｐ２Ｏ５を０～２％未満，
含有し，
アルカリ金属酸化物（Ｒ２Ｏ）＋ＳｒＯ＋ＢａＯが０．１％未満であり，
体積基準の粒度分布における５０％粒子径Ｄ ５０ が０．１～１０μｍである，
ガラスフィラー。 In mol% of oxide conversion,
50-74% SiO2 ,
0-13 % of B2O3 ,
15-29% of Al2O3 ,
8% or more of Y 2 O 3 + lanthanide oxide (Ln 2 O 3 ),
22% or less of Y 2 O 3 + lanthanoid oxide + TiO 2 + ZrO 2 ,
0 to 8% of ZnO,
0-8% MgO,
CaO less than 0 to 1%,
P 2 O 5 from 0 to less than 2%,
contain,
Alkali metal oxide (R 2 O) + SrO + BaO is less than 0.1%,
The 50 % particle size D50 in the volume-based particle size distribution is 0.1 to 10 μm,
glass filler.
Ｙ２Ｏ３を８％以上，
ランタノイド酸化物を０～１％未満，
ＺｎＯを０～１％未満，
ＭｇＯを０～１％未満，
ＣａＯを０～１％未満，
Ｐ２Ｏ５を０～１％未満，
含有する，請求項１のガラスフィラー。 In mol% of oxide conversion,
8% or more Y 2 O 3 ,
0 to less than 1% of lanthanide oxides,
ZnO less than 0 to 1%,
0 to less than 1% MgO,
CaO less than 0 to 1%,
P 2 O 5 from 0 to less than 1%,
The glass filler of claim 1, comprising:
ＳｉＯ２を６１～６６％，
Ｂ２Ｏ３を３～７％，
Ａｌ２Ｏ３を１９～２２％，
Ｙ２Ｏ３を９～１２％
Ｙ２Ｏ３＋ランタノイド酸化物＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２を１４％以下，
ランタノイド酸化物を０～０．１％未満，
ＺｎＯを０～０．１％未満，
ＭｇＯを０～０．１％未満，
ＣａＯを０～０．１％未満，
Ｐ２Ｏ５を０～０．１％未満，
含有し，
アルカリ金属酸化物（Ｒ ２ Ｏ）＋ＳｒＯ＋ＢａＯが０．１％未満である、
ガラスフィラー。 In mol% of oxide conversion,
61-66% SiO2 ,
3-7 % of B2O3 ,
19-22% of Al2O3 ,
9-12 % of Y2O3
14% or less of Y 2 O 3 + lanthanoid oxide + TiO 2 + ZrO 2 ,
0 to less than 0.1% of lanthanide oxides,
0 to less than 0.1% of ZnO,
MgO from 0 to less than 0.1%,
0 to less than 0.1% CaO,
P 2 O 5 from 0 to less than 0.1%,
contain ,
Alkali metal oxide (R 2 O) + SrO + BaO is less than 0.1%,
glass filler.
請求項３のガラスフィラー。The glass filler of claim 3.
ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３が９０～１００％である，請求項１～４の何れかのガラスフィラー。 In mol% of oxide conversion,
5. The glass filler according to claim 1 , wherein SiO 2 +Al 2 O 3 +Y 2 O 3 +La 2 O 3 is 90-100%.
ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３が９５～１００％である，請求項１～５の何れかのガラスフィラー。 In mol% of oxide conversion,
6. The glass filler according to claim 1, wherein SiO 2 +B 2 O 3 +Al 2 O 3 +Y 2 O 3 +La 2 O 3 is 95-100%.
The glass filler according to any one of claims 1 to 6 , having a refractive index n d of more than 1.57 to 1.70.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019094141A JP7214563B2 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Glass filler for high refractive index resin composites |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019094141A JP7214563B2 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Glass filler for high refractive index resin composites |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020189758A JP2020189758A (en) | 2020-11-26 |
| JP7214563B2 true JP7214563B2 (en) | 2023-01-30 |
Family
ID=73453478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019094141A Active JP7214563B2 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Glass filler for high refractive index resin composites |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7214563B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013542909A (en) | 2010-10-18 | 2013-11-28 | オーシーヴィー インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー | High refractive index glass composition |
-
2019
- 2019-05-17 JP JP2019094141A patent/JP7214563B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013542909A (en) | 2010-10-18 | 2013-11-28 | オーシーヴィー インテレクチュアル キャピタル リミテッド ライアビリティ カンパニー | High refractive index glass composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020189758A (en) | 2020-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI316929B (en) | Optical glass | |
| JP5290528B2 (en) | Optical glass for precision press molding | |
| JP2006327926A (en) | Optical glass | |
| JP7129782B2 (en) | Low-melting-point glass composition with excellent water resistance | |
| TW201619083A (en) | Glass, glass material for press molding, optical element blank, and optical element | |
| KR20160038848A (en) | Glass, glass material for press molding, optical element blank, and optical element | |
| JP5956117B2 (en) | Optical glass, preform and optical element | |
| JP7226927B2 (en) | Glasses, optical glasses and optical elements | |
| JP2011195369A (en) | Optical glass, optical element, and preform | |
| JP2024088788A (en) | Optical Glass and Optical Elements | |
| EP2565169B1 (en) | Optical glass and optical element | |
| JP7214563B2 (en) | Glass filler for high refractive index resin composites | |
| CN102674686A (en) | Optical glass | |
| JP6291598B2 (en) | Glass, glass material for press molding, optical element blank, and optical element | |
| JP2011195370A (en) | Optical glass, optical element, and preform | |
| TWI795418B (en) | Optical glass, preforms and optical components | |
| CN108129018B (en) | Optical glass, preform and optical element | |
| JP2011121833A (en) | Optical glass, optical element and preform | |
| JP2020083705A (en) | High water resistant glass filler for high refractive index resin composite material | |
| JP6048403B2 (en) | Optical glass and optical element | |
| JP5672665B2 (en) | Optical glass | |
| JP2011121831A (en) | Optical glass, optical element and preform | |
| JP7302073B2 (en) | Low-melting-point glass composition with excellent water resistance | |
| TWI793345B (en) | Optical Glass and Optical Components | |
| JP2012240908A (en) | Optical glass, preform and optical element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220510 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221130 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221214 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230111 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230118 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7214563 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |