(57)【要約】ポリカーボネート樹脂に配合するガラスフィラーとして好適に用い得るガラス組成物は質量％で表して、５０≦ＳｉＯ２≦６０、８≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、０≦ＭｇＯ≦１０、１０≦ＣａＯ≦３０、０≦Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＜２、５＜ＴｉＯ２≦１０の成分を含有し、Ｂ２Ｏ３、Ｆ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｒＯ２を実質的に含有しない。
2008156090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で表して、
５０≦ＳｉＯ２≦６０、
８≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、
０≦ＭｇＯ  ≦１０、
１０≦ＣａＯ  ≦３０、
０≦Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＜２、
５＜ＴｉＯ２≦１０
の成分を含有し、
Ｂ２Ｏ３、Ｆ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｒＯ２を実質的に含有しないことを特徴とするガラス組成物。
【請求項２】
前記ガラス組成物の屈折率ｎｄが、１．５７５以上、１．５９５以下である請求項１に記載のガラス組成物。
【請求項３】
前記ガラス組成物のアッベ数νｄが、６０以下である請求項１または２に記載のガラス組成物。
【請求項４】
前記ガラス組成物の作業温度が、１３００℃以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項５】
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、０℃以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載のガラス組成物。
【請求項６】
ポリカーボネート樹脂とガラスフィラーを含有するポリカーボネート樹脂組成物であって、
前記ガラスフィラーが、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス組成物からなり、
前記ガラスフィラーの形態が、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種であることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のガラス組成物を一旦溶融し、所定範囲の寸法を有するように加工して製造された、ポリカーボネート樹脂用ガラスフィラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス組成物に関し、特にポリカーボネート樹脂に配合するガラスフィラーとして好適に用い得るガラス組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート樹脂は、ビスフェノールＡ（2,2-ビス（4’-ヒドロキシフェニル）プロパン）と、ホスゲンまたは炭酸エステルとの反応で得られるポリ炭酸エステルである。ポリカーボネート樹脂は、他の樹脂材料に比較して、機械的強度、耐衝撃性、耐熱性および透明性に優れており、エンジニアリングプラスチックとして、電気機器、自動車部品、建築材料などに用いられている。【０００３】
ポリカーボネート樹脂の機械的強度や耐熱性などをさらに向上させる場合には、ポリカーボネート樹脂にフィラーが配合される。一般的に、熱可塑性樹脂などの補強の目的で用いられるフィラーとしては、鱗片状、繊維状、粉末状、ビーズ状などの形態をとるガラスフィラーが使用されている。前記ガラスの組成としては、Ｅガラスのような無アルカリ珪酸塩ガラス、Ｃガラスのような含アルカリ珪酸塩ガラス、通常の板ガラス組成が好ましく用いられる。【０００４】
しかしながら、ポリカーボネート樹脂に配合するガラスフィラーとして、これらのガラス組成を使用した場合には、ポリカーボネート樹脂の性能を損なうことがある。すなわち、Ｃガラス組成や板ガラス組成を用いた場合には、これらの組成に含まれるアルカリイオンにより加水分解反応が起こり、ポリカーボネート樹脂の分子量が低下する。この結果、ポリカーボネート樹脂成型品の機械的強度などが低下する。また、Ｅガラス組成を用いた場合には、ポリカーボネート樹脂とガラスフィラーで屈折率が異なるため、ポリカーボネート樹脂とガラスフィラーの界面で光が散乱して、ポリカーボネート樹脂の透明性が損なわれる。【０００５】
そこで、近年、ポリカーボネート樹脂に配合するのに適したガラスフィラーが実用化されている。
特公昭６２−１３３８号公報には、ポリカーボネート樹脂に近い屈折率を有するガラスからなり、ポリカーボネート樹脂の透明性を損なうことがないガラス繊維組成物が開示されている。【０００６】
特開平５−１５５６３８号公報には、１．５７０〜１．６００の屈折率を有し、着色も少なく、しかも樹脂の分子量の低下を引き起こすことがないガラス組成物が開示されている。【０００７】
ＷＯ２００５／１１０６９５号公報には、ポリカーボネート樹脂の屈折率とほぼ同程度まで屈折率を向上でき、繊維強化後に成形品の透明性を維持できるガラス繊維及びそれを用いたガラス繊維強化ポリカーボネート樹脂成形品が開示されている。【０００８】
特開２００６−２２２３５号公報には、ポリカーボネート樹脂の屈折率とほぼ同一の屈折率を有するガラスフィラーを含む、透明性、機械強度に優れたポリカーボネート樹脂組成物が開示されている。【０００９】
特開２００６−２２２３６号公報には、ポリカーボネート樹脂の屈折率とほぼ同一の屈折率を有するガラスフィラーを含む、透明性、機械強度に優れたポリカーボネート樹脂組成物が開示されている。【００１０】
特開２００７−１５３７２９号公報には、ポリカーボネート樹脂の屈折率とほぼ同程度まで屈折率を向上でき、フィラーを強化後に成形品の透明性を維持できるポリカーボネート樹脂用ガラスフィラー及びそれを用いたポリカーボネート樹脂組成物が開示されている。【００１１】
特開昭６１−１４１５２号公報には、電気的用途のための補強材として適した性質を有するガラス繊維が開示されており、典型的なガラス組成では、１．５７の屈折率を有することが記載されている。
【特許文献１】特公昭６２−１３３８号公報
【特許文献２】特開平５−１５５６３８号公報
【特許文献３】ＷＯ２００５／１１０６９５号公報
【特許文献４】特開２００６−２２２３５号公報
【特許文献５】特開２００６−２２２３６号公報
【特許文献６】特開２００７−１５３７２９号公報
【特許文献７】特開昭６１−１４１５２号公報
【発明の開示】
【００１２】
しかしながら、従来技術には、次のような問題点があった。
特公昭６２−１３３８号公報に開示されているガラス繊維組成物では、アルカリ成分の含有率が高いので、アルカリ成分との加水分解反応によりポリカーボネート樹脂の分子量が低下する。また、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）および酸化バリウム（ＢａＯ）が必須成分である。また、同公報の実施例のガラス繊維組成物は、ごく一部を除いて、酸化亜鉛（ＺｎＯ）または酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）を含有している。
【００１３】
特開平５−１５５６３８号公報に開示されているガラス組成物では、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）が必須成分である。同公報のいずれの実施例のガラス組成物も、酸化亜鉛（ＺｎＯ）および／または酸化バリウム（ＢａＯ）を含有している。同公報には、ガラス組成物がフッ素（Ｆ）を任意成分として含有することが記載されている。
【００１４】
ＷＯ２００５／１１０６９５号公報に開示されているガラス繊維では、三酸化二ホウ素（Ｂ２Ｏ３）および／または酸化チタン（ＴｉＯ２）が必須成分である。同公報において、三酸化二ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含有しないいずれの実施例のガラス繊維も、酸化亜鉛（ＺｎＯ）または酸化バリウム（ＢａＯ）を含有している。
【００１５】
特開２００６−２２２３５号公報に開示されているガラスフィラーでは、三酸化二ホウ素（Ｂ２Ｏ３）または酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）が必須成分である。
特開２００６−２２２３６号公報に開示されているガラスフィラーでは、三酸化二ホウ素（Ｂ２Ｏ３）または酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）が必須成分である。
【００１６】
特開２００７−１５３７２９号公報に開示されているガラスフィラーでは、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）が必須成分である。
Ｂ２Ｏ３、ＦおよびＺｎＯは、揮発性に富む成分である。したがって、ガラス熔融時に飛散する可能性があり、また、ガラス組成が変動して、ガラス組成物の品質の制御が困難になる。加えて、Ｂ２Ｏ３およびＦは、熔解窯の炉壁や蓄熱窯を浸食して窯の寿命を低下させる可能性がある。
【００１７】
ＺｒＯ２は、ガラスの化学的耐久性を向上させるとともに、屈折率を上げる成分であるが、ガラスの失透を促進するため、しばしばガラスフィラーを安定して製造することが困難になる。
【００１８】
ＳｒＯおよびＢａＯの原料は、一般的に高価であり、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もある。
特開昭６１−１４１５２号公報に開示されているガラス繊維は、Ｂ２Ｏ３やＦなどを含有していない。しかしながら、このガラス繊維の屈折率は１．５７であり、ポリカーボネート樹脂の透明性を維持する上で、必ずしも満足のいくガラスフィラーではない。
【００１９】
本発明の目的は、ポリカーボネート樹脂に配合するガラスフィラーとして好適に用い得るガラス組成物を、安定した品質で、容易かつ安価に提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明によれば、
質量％で表して、
５０≦ＳｉＯ２≦６０、
８≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、
０≦ＭｇＯ  ≦１０、
１０≦ＣａＯ  ≦３０、
０≦Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＜２、
５＜ＴｉＯ２≦１０
の成分を含有し、Ｂ２Ｏ３、Ｆ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｒＯ２を実質的に含有しないことを特徴とするガラス組成物が提供される。
【００２０】
本発明のガラス組成物は、揮発性に富む成分を含まないので、ガラス組成の制御が容易であり、安定した品質が得られる。また、失透温度が作業温度より低くなるので、ガラスフィラーを容易に成形できる。さらには、熔解窯の炉壁や蓄熱窯を浸食して窯の寿命を低下させる成分を含まず、高価な原料も用いないので、製造コストを低減できる。
【００２１】
本発明のガラス組成物は、ポリカーボネート樹脂との屈折率の差が小さい。また、アルカリ成分の溶出が少なく、化学的耐久性にも優れている。したがって、フィラーとしてポリカーボネート樹脂に配合した場合、透明性などの性能は維持しつつ、ポリカーボネート樹脂の機械的強度や耐熱性などの性能を向上できる。さらには、本発明のガラス組成物は、ポリカーボネート樹脂との密度の差が小さいので、ポリカーボネート樹脂中にフィラーとして均一に分散できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（Ａ）は、鱗片状ガラスの模式図である。（Ｂ）は、鱗片状ガラスの平均粒子径の求め方を説明する図である。
【図２】鱗片状ガラスの製造装置の模式図である。
【図３】チョップドストランドの紡糸装置の模式図である。
【図４】チョップドストランドの製造装置の模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［ガラス組成物の組成］
本発明のガラス組成物の組成について、以下詳細に説明する。【００２４】
（ＳｉＯ２）
二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）は、ガラスの骨格を形成する主成分である。二酸化ケイ素は、また、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分であり、耐酸性を向上させる成分でもある。ＳｉＯ２の含有率がガラス組成物中に５０質量％以上であれば、失透温度の上昇を抑制して、失透のないガラスを容易に製造できる。また、ガラスの耐酸性も向上する。他方、ＳｉＯ２の含有率が６０質量％以下であれば、ガラスの融点が低くなり、ガラスを均一に熔融し易くなる。【００２５】
したがって、ＳｉＯ２の含有率の下限は、５０質量％以上であることが好ましい。より好ましくは５２質量％以上であり、さらに好ましくは５４質量％以上である。５５質量％より大きいことが最も好ましい。ＳｉＯ２の含有率の上限は、６０質量％以下であることが好ましい。より好ましくは５９質量％未満であり、さらに好ましくは５８質量％以下である。ＳｉＯ２の含有率の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ばれる。【００２６】
（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。また、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分であり、さらには、耐水性を向上させる成分でもある。他方、Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの耐酸性を低下させる成分でもある。Ａｌ２Ｏ３の含有率がガラス組成物中に８質量％以上であれば、失透温度および粘度の調整や、耐水性の改善が容易になる。Ａｌ２Ｏ３の含有率が１５質量％以下であれば、ガラスの融点が低くなり、ガラスを均一に熔融し易くなる。また、ガラスの耐酸性も向上する。【００２７】
したがって、Ａｌ２Ｏ３の含有率の下限は、８質量％以上であることが好ましい。９質量％より大きいことがより好ましく、１０質量％以上であることがさらに好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有率の上限は、１５質量％以下であることが好ましい。より好ましくは１４質量％以下であり、さらに好ましくは１３質量％未満である。Ａｌ２Ｏ３の含有率の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ばれる。【００２８】
（ＭｇＯ、ＣａＯ）
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。ＭｇＯは任意に含ませてもよく、より好ましくは０質量％を超えて含ませることである。さらに好ましくは１質量％以上であり、２質量％以上であることが最も好ましい。他方、ＭｇＯの上限は、１０質量％以下であることが好ましい。より好ましくは８質量％以下であり、さらに好ましくは６質量％以下である。５質量％以下であることが最も好ましい。ＭｇＯの含有率がガラス組成物中に１０質量％以下であれば、失透温度の上昇を抑制して、失透のないガラスを容易に製造できる。ＭｇＯの範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ばれる。【００２９】
酸化カルシウム（ＣａＯ）も、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。ＣａＯの含有率がガラス組成物中に１０質量％以上であれば、失透温度および粘度の調整が容易になる。他方、ＣａＯの含有率が３０質量％以下であれば、失透温度の上昇を抑制して、失透のないガラスを容易に製造できる。【００３０】
したがって、ＣａＯの下限は、１０質量％以上であることが好ましい。１５質量％より大きいことがより好ましく、１８質量％以上であることがさらに好ましい。２０質量％より大きいことが最も好ましい。ＣａＯの上限は、３０質量％以下であることが好ましい。より好ましくは２５質量％以下であり、さらに好ましくは２４質量％以下である。２３質量％以下であることが最も好ましい。ＣａＯの範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ばれる。【００３１】
（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）
アルカリ金属酸化物（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）は、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分であり、ガラス組成物に任意に含ませてもよい。より好ましくは、アルカリ金属酸化物の含有率の合計（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０質量％を超えてガラス組成物に含ませることである。【００３２】
他方、（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）の上限は、２質量％未満であることが好ましい。より好ましくは１．５質量％以下であり、さらに好ましくは１質量％未満である。０．８質量％以下であることが最も好ましい。（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が２質量％未満であれば、ガラス転移温度が高くなり、ガラスの耐熱性が向上する。また、失透温度に対して作業温度が高くなり、失透のないガラスを容易に製造できる。さらには、このようなガラスであれば、アルカリイオンの溶出を抑制できるので、フィラーとして配合してもポリカーボネート樹脂の分子量を低下させることがない。【００３３】
（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ばれる。
（ＴｉＯ２）
酸化チタン（ＴｉＯ２）は、ガラスの屈折率を調整する成分である。所定量のＴｉＯ２を含有したガラスをフィラーとして用いれば、ポリカーボネート樹脂成型体の透明性を維持できる。また、ＴｉＯ２は、ガラスの熔融性、化学的耐久性および紫外線吸収特性を向上させる成分でもある。ガラス組成物中のＴｉＯ２の含有率が５質量％より大きければ、屈折率の調整が容易になる。他方、ＴｉＯ２の含有率が１０質量％以下であれば、失透温度の上昇を抑制して、失透のないガラスを容易に製造できる。【００３４】
したがって、ＴｉＯ２の下限は、５質量％より大きいことが好ましく、より好ましくは６質量％以上である。ＴｉＯ２の上限は、１０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは８質量％以下である。ＴｉＯ２の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ばれる。【００３５】
（Ｆｅ）
通常、ガラス中に含まれる鉄（Ｆｅ）は、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。Ｆｅ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。Ｆｅの含有率が少なければ、ガラスの着色を防止できる。このようなガラスをフィラーとして用いれば、ポリカーボネート樹脂成型体の透明性を損なうことがない。【００３６】
したがって、ガラス組成物中のＦｅの含有率は小さいほうが好ましく、Ｆｅ２Ｏ３に換算して０．５質量％以下であることが好ましい。０．１質量％以下であることがより好ましく、さらに好ましくは実質的に含有しないことである。【００３７】
（ＳＯ３）
三酸化硫黄（ＳＯ３）は、必須成分ではないが、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、ガラス組成物中の三酸化硫黄は０．５質量％以下になることがある。【００３８】
（Ｂ２Ｏ３）
本発明においては、三酸化二ホウ素（Ｂ２Ｏ３）はガラス組成物に実質的に含有させない。【００３９】
（Ｆ）
本発明においては、フッ素（Ｆ）はガラス組成物に実質的に含有させない。
（ＺｎＯ）
本発明においては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）はガラス組成物に実質的に含有させない。【００４０】
（ＳｒＯ、ＢａＯ）
本発明においては、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）および酸化バリウム（ＢａＯ）は、ガラス組成物に実質的に含有させない。【００４１】
（ＺｒＯ２）
本発明においては、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）はガラス組成物に実質的に含有させない。【００４２】
本発明において、物質を実質的に含有させないとは、例えば、工業用原料から不可避的に混入される場合を除き、当該物質をガラス組成物に意図的に含ませないことを意味する。具体的には、当該物質の含有量がガラス組成物中に０．１質量％未満であることをいう。この含有量は好ましくは０．０５質量％未満であり、より好ましくは０．０３質量％未満である。【００４３】
以上のように、本発明のガラス組成物は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯおよびＴｉＯ２を必須成分とする。本発明のガラス組成物は、これらの必須成分のみで構成されてもよい。本発明のガラス組成物は、これらの必須成分の他に、必要に応じて、ＭｇＯ、アルカリ金属酸化物（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）およびＳＯ３を含有してもよい。【００４４】
［ガラス組成物の物性］
本発明のガラス組成物の物性について、以下詳細に説明する。
（熔融特性）
熔融ガラスの粘度が１０００ｄＰａ・ｓｅｃ（１０００ｐｏｉｓｅ）のときの温度は、当該ガラスの作業温度と呼ばれ、ガラスの成形に最も適した温度である。鱗片状ガラスや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やガラス繊維径のばらつきを小さくできる。他方、作業温度が１３００℃以下であれば、ガラスを熔融する際の燃料費を低減できる。また、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。【００４５】
したがって、作業温度の下限は、１１００℃以上であることが好ましく、１１５０℃以上であることがより好ましい。作業温度の上限は、１２６０℃以下であることが好ましい。１２５０℃以下であることがより好ましく、１２４０℃以下であることがより好ましい。１２３０℃以下であることが最も好ましい。作業温度の範囲は、これら上限と下限の任意の組み合わせから選ばれる。【００４６】
また、作業温度から失透温度を差し引いた温度差ΔＴが大きくなるほど、ガラス成形時に失透が生じ難くなり、均質なガラスを高歩留で製造できる。
したがって、ΔＴは０℃以上であることが好ましく、より好ましくは１０℃以上である。さらに好ましくは２０℃以上であり、３０℃以上であることが最も好ましい。ただし、ΔＴを８０℃未満とするならば、ガラス組成の調整が容易となるため好ましい。より好ましくは、ΔＴを６０℃以下とすることである。【００４７】
なお、失透とは、熔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。このような熔融ガラス素地から製造したガラス中には、結晶化した塊が存在することがあるので、ポリカーボネート樹脂のフィラーとして用いる場合に好ましくない。【００４８】
（密度）
ガラスフィラーとポリカーボネート樹脂の密度の差が小さければ、ポリカーボネート樹脂中のガラスフィラーの分散性が向上する。したがって、ガラス組成物の密度が２．７５ｇ／ｃｍ３以下であれば、ポリカーボネート樹脂中にガラスフィラーとして均一に分散できる。より好ましくは、２．７０ｇ／ｃｍ３以下である。【００４９】
（光学特性）
ガラスフィラーとポリカーボネート樹脂の屈折率が等しければ、ガラスフィラーとポリカーボネート樹脂の界面における光の散乱がないため、ポリカーボネート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、ポリカーボネート樹脂の屈折率に近いことが好ましい。ヘリウムｄ線（波長５８７．６ｎｍ）で測定したポリカーボネート樹脂の屈折率ｎｄは、通常１．５８５程度である。したがって、ガラス組成物の屈折率ｎｄは、１．５７５〜１．５９５あることが好ましい。より好ましくは１．５８０〜１．５９０であり、さらに好ましくは１．５８２〜１．５８８である。１．５８３〜１．５８７であることが最も好ましい。【００５０】
ガラス組成物とポリカーボネート樹脂の屈折率ｎｄの差としては、０．０１０以下であることが好ましく、０．００５以下であることがより好ましい。さらに好ましくは０．００３以下であり、０．００２以下であることが最も好ましい。【００５１】
また、ガラスフィラーの屈折率は、ポリカーボネート樹脂の屈折率に近いことが好ましい。ナトリウムＤ線（波長５８９．３ｎｍ）で測定したポリカーボネート樹脂の屈折率ｎＤは、通常１．５８５程度である。したがって、ガラスフィラーの屈折率ｎＤは、１．５７５〜１．５９５あることが好ましい。より好ましくは１．５８０〜１．５９０であり、さらに好ましくは１．５８２〜１．５８８である。１．５８３〜１．５８７であることが最も好ましい。【００５２】
ガラスフィラーとポリカーボネート樹脂の屈折率ｎＤの差としては、０．０１０以下であることが好ましく、０．００５以下であることがより好ましい。さらに好ましくは０．００３以下であり、０．００２以下であることが最も好ましい。【００５３】
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。ガラスフィラーとポリカーボネート樹脂のアッベ数が近ければ、ポリカーボネート樹脂の着色が生じることがなく、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、ポリカーボネート樹脂のアッベ数に近いことが好ましい。ポリカーボネート樹脂のアッベ数νｄは、通常３０程度である。したがって、ガラス組成物のアッベ数νｄは、６０以下であることが好ましく、５７以下であることがより好ましい。さらに好ましくは５５以下である。【００５４】
（化学的耐久性）
本発明のガラス組成の範囲内であれば、耐酸性、耐水性、耐アルカリ性などの化学的耐久性に優れたガラス組成物が得られる。したがって、本発明のガラス組成物からなるガラスフィラーであれば、ポリカーボネート樹脂に好適に配合できる。【００５５】
［ガラスフィラーの製法］
本発明のガラス組成物は、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、ガラスビーズなどの形態を有するガラスフィラーに成形できる。【００５６】
図１は、鱗片状ガラスの模式図である。鱗片状ガラス１とは、平均厚さｔが０．１〜１５μｍ、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（図１（Ａ）参照）。ここで、平均粒子径ａは、鱗片状ガラス１を平面視したときの面積Ｓの平方根として定義される（図１（Ｂ）参照）。【００５７】
鱗片状ガラスは、例えば、図２に示した装置を用いて製造できる。耐火窯槽１２で熔融された熔融ガラス素地１１は、ブローノズル１５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１６となる。この中空状ガラス膜１６を押圧ロール１７で粉砕して、鱗片状ガラス１が得られる。【００５８】
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に示した装置を用いて製造できる。【００５９】
耐火窯槽で熔融されたガラス素地が、底部に多数（例えば２４００本）のノズルを有するブッシング４０から引き出されて、多数のガラスフィラメント４１が形成される。ガラスフィラメント４１は、冷却水を吹きかけられた後、バインダアプリケータ４２によりバインダ（集束剤）が塗布される。バインダが塗布された多数のガラスフィラメント４１は、補強パッド４５により、各々が例えば８００本程度のフィラメントからなる３本のストランドとして集束される。各ストランドは、コレット４７にはめられた円筒チューブ４８に、トラバースフィンガ４６で綾振りされつつ巻き取られる。そして、ストランドを巻き取った円筒チューブ４８をコレット４７から外して、ケーキ（ストランド巻体）５１が得られる。【００６０】
つぎに、クリル５０に収納したケーキ５１からストランドを引き出して、集束ガイド５２によりストランド束として束ねる。このストランド束に、噴霧装置５３より水または処理液を噴霧する。さらに、このストランド束を切断装置５４で切断して、チョップドストランド５５が得られる。【００６１】
ミルドファイバーとしては、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、公知の方法を用いて製造できる。【００６２】
ガラス粉末としては、１〜５００μｍの平均粒子径を有するものが、ガラスフィラーとして好ましい。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、公知の方法を用いて製造できる。【００６３】
ガラスビーズとしては、１〜５００μｍの粒子径を有するものが、ガラスフィラーとして好ましい。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、公知の方法を用いて製造できる。【００６４】
［ポリカーボネート樹脂組成物］
本発明のガラス組成物からなるガラスフィラーを、ポリカーボネート樹脂に配合することにより、優れた性能を有するポリカーボネート樹脂組成物が得られる。本発明のガラス組成物からなるガラスフィラーは、ポリカーボネート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、得られるポリカーボネート樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂と同等の透明性と、ポリカーボネート樹脂よりも優れた機械的強度や耐熱性を兼ね備えている。【００６５】
ポリカーボネート樹脂組成物は、公知の方法を用いて製造できる。具体的には、混合機などを用いて、加熱しながらポリカーボネート樹脂とガラスフィラーを熔融混練すればよい。前記ポリカーボネート樹脂としては、公知のものを用い得る。前記ガラスフィラーの形態としては、１種類に限らず、複数種のものを組み合わせて配合してもよい。本発明のガラス組成物からなるガラスフィラーであれば、ポリカーボネート樹脂との密度の差が小さいので、ポリカーボネート樹脂中に均一に分散する。なお、ポリカーボネート樹脂組成物の性能を向上させる目的で、必要に応じて、各種カップリング剤や添加剤を配合してもよい。また、熔融混練の温度は、ポリカーボネート樹脂の耐熱温度以下であることが好ましい。【００６６】
このようなポリカーボネート樹脂組成物を成形して、成形品とすることにより、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、公知の方法を用いて行えばよく、押出成形、射出成形、プレス成形、カレンダ法によるシート成形などを利用できる。なお、成形時の加熱温度は、ポリカーボネート樹脂の耐熱温度以下であることが好ましい。【００６７】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１〜１９、比較例１〜８）
表１〜４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て、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。各バッチについて、電気炉を用いて１４００℃〜１６００℃まで加熱して熔融させ、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、熔融したガラスを鉄板上に流し出して、電気炉中で室温まで徐冷し、ガラス組成物を得た。【００６８】
このように作製したガラスについて、アルキメデス法によりガラスの密度を求めた。
また、通常の白金球引き上げ法により粘度と温度の関係を調べて、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、溶融ガラス中に白金球を浸し、その白金球を等速運動で引き上げる際の負荷荷重（抵抗）と、白金球に働く重力や浮力などの関係を、微小の粒子が流体中を沈降する際の粘度と落下速度の関係を示したストークス（Stokes）の法則に当てはめて粘度を測定する方法である。【００６９】
さらに、粒子径１．０〜２．８ｍｍに粉砕したガラスを白金ボートに入れ、温度勾配（９００〜１４００℃）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。なお、電気炉内の場所による温度は、予め測定して求めてあり、所定の場所に置かれたガラスは、その温度で加熱される。【００７０】
屈折率は、前記のガラス組成物について、プルフリッヒ屈折率計にて、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）の屈折率ｎｄ、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）の屈折率ｎＦであり、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）の屈折率ｎＣを求めた。鱗片状ガラスについては、浸液法により、Ｄ線（波長５８９．３ｎｍ）の屈折率ｎＤを求めた。【００７１】
アッベ数は、ガラス組成物の屈折率から、νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）という式により求めた。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。【００７２】
これらの測定結果を、表１〜４に示す。なお、表中のガラス組成は、すべて質量％で表示した値である。また、前述したように、ΔＴは作業温度から失透温度を差し引いた温度差である。【００７３】
【表１】
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【００７４】
【表２】
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【００７５】
【表３】
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【００７６】
【表４】
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実施例１〜１９のガラス組成物の密度は、２．６６６〜２．７０３ｇ／ｃｍ３であった。これは、ポリカーボネート樹脂中にフィラーとして均一に分散させるのに好適な密度である。【００７７】
実施例１〜１９のガラス組成物の作業温度は、１２１０℃〜１２４４℃であった。これは、ガラスフィラーを成形するのに好適な温度である。
実施例１〜１９のガラス組成物のΔＴ（作業温度−失透温度）は、０℃〜７０℃であった。これは、ガラスフィラーの製造工程において、ガラスの失透が生じない温度差である。【００７８】
実施例１〜１９のガラス組成物の屈折率ｎｄは、１．５８１〜１．５９９であった。なお、実施例１８のガラス組成物は、本発明の範囲内であるが、請求項２の屈折率の範囲からは外れた。【００７９】
また、実施例１〜１９のガラス組成物のアッベ数νｄは、５０〜５６であった。
比較例１のガラス組成物は、特開昭６１−１４１５２号公報の実施例に記載されているガラス組成と同一であり、ＴｉＯ２の含有率の点で本発明の範囲外である。このガラス組成物のアッベ数νｄは５８であり、実施例１〜１９のガラス組成物のアッベ数νｄより大きいことが分かる。【００８０】
比較例２のガラス組成物は、ＳｉＯ２の含有率の点で本発明の範囲外である。このガラス組成物の密度は、２．８３４ｇ／ｃｍ３であり、実施例１〜１９のガラス組成物の密度より大きいことが分かる。また、このガラス組成物のΔＴは−８９℃であり、実施例１〜１９のガラス組成物のΔＴより小さい。さらに、このガラス組成物の屈折率ｎｄは１．６２３であり、実施例１〜１９のガラス組成物に比較して、ポリカーボネート樹脂の屈折率ｎｄとの差が大きいことが分かる。【００８１】
比較例３のガラス組成物は、ＳｉＯ２の含有率の点で本発明の範囲外である。このガラス組成物の作業温度は１２６７℃であり、実施例１〜１９のガラス組成物の作業温度より高いことが分かる。【００８２】
比較例４のガラス組成物は、Ａｌ２Ｏ３の含有率の点で本発明の範囲外である。このガラス組成物は白濁して、均質なガラスが得られなかった。
比較例５のガラス組成物は、Ａｌ２Ｏ３の含有率の点で本発明の範囲外である。このガラス組成物の作業温度は１２６６℃であり、実施例１〜１９のガラス組成物の作業温度より高いことが分かる。また、このガラス組成物のΔＴは−３０℃であり、実施例１〜１９のガラス組成物のΔＴより小さいことが分かる。【００８３】
比較例６のガラス組成物は、ＭｇＯおよびＣａＯの含有率の点で本発明の範囲外である。このガラス組成物の作業温度は１２５８℃であり、実施例１〜１９のガラス組成物の作業温度より高いことが分かる。また、このガラス組成物のΔＴは−１７℃であり、実施例１〜１９のガラス組成物のΔＴより小さいことが分かる。【００８４】
比較例７のガラスは、（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）の含有率が、本発明の範囲外である。このガラス組成物のΔＴは−１５℃であり、実施例１〜１９のガラスのΔＴより小さいことが分かる。【００８５】
比較例８のガラス組成物は、ＴｉＯ２の含有率の点で本発明の範囲外である。このガラス組成物のΔＴは−２５℃であり、実施例１〜１９のガラス組成物のΔＴより小さいことが分かる。また、このガラス組成物の屈折率ｎｄは１．６０７であり、実施例１〜１９のガラス組成物に比較して、ポリカーボネート樹脂の屈折率ｎｄとの差が大きいことが分かる。【００８６】
以上のように、本発明のガラス組成物であれば、フィラーとしてポリカーボネート樹脂に配合するのに適した密度および屈折率を有することが分かる。また、本発明のガラス組成物であれば、ガラスフィラーの成形に適した熔融特性を有することが分かる。【００８７】
（実施例２０〜３８）
実施例１〜１９のガラス組成物を電気炉で再熔融し、その後、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て、平均厚さが０．５〜１μｍの実施例２０〜３８の鱗片状ガラスを作製し、これらの鱗片状ガラスの屈折率を測定した。測定結果を、表５に示す。【００８８】
これらの鱗片状ガラス（ガラスフィラー）を、各々ポリカーボネート樹脂に配合して、ポリカーボネート樹脂組成物を作製した。【００８９】
【表５】
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（実施例３９〜５７）
実施例１〜１９のガラス組成物を電気炉で再熔融し、その後、冷却しながらペレットに成形した。このペレットを図３および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の実施例３９〜５７のチョップドストランドを作製した。【００９０】
これらのチョップドストランド（ガラスフィラー）を、各々ポリカーボネート樹脂に配合して、ポリカーボネート樹脂組成物を作製した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年4月7日(2009.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
質量％で表して、
５０≦ＳｉＯ２≦６０、
８≦Ａｌ２Ｏ３≦１５、
１≦ＭｇＯ  ≦１０、
１０≦ＣａＯ  ≦３０、
０≦Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＜２、
５＜ＴｉＯ２≦１０
の成分を含有し、
Ｂ２Ｏ３、Ｆ、ＺｎＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｒＯ２を実質的に含有しないことを特徴とするガラス組成物。
【国際調査報告】
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