特許 7618550 ガラスフィラーとその製造方法、及びガラスフィラーを含む樹脂組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-10

(45)【発行日】2025-01-21

(54)【発明の名称】ガラスフィラーとその製造方法、及びガラスフィラーを含む樹脂組成物

(51)【国際特許分類】

   C03C 12/00 20060101AFI20250114BHJP

   C03C 3/091 20060101ALI20250114BHJP

   C03C 13/00 20060101ALI20250114BHJP

【ＦＩ】

C03C12/00

C03C3/091

C03C13/00

【請求項の数】 55

(21)【出願番号】P 2021526951

(86)(22)【出願日】2020-06-19

(86)【国際出願番号】 JP2020024256

(87)【国際公開番号】W WO2020256143

(87)【国際公開日】2020-12-24

【審査請求日】2023-03-16

(31)【優先権主張番号】P 2019115734

(32)【優先日】2019-06-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004008

【氏名又は名称】日本板硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004314

【氏名又は名称】弁理士法人青藍国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100107641

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 耕一

(72)【発明者】

【氏名】中村 文

(72)【発明者】

【氏名】柳生 智宏

(72)【発明者】

【氏名】福地 英俊

(72)【発明者】

【氏名】倉知 淳史

【審査官】永田 史泰

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／２１６６３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１８７４７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭６２－２２６８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１－５１３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５９５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５３５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０１０１２１０５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｃ１／００－１４／００

Ｃ０８Ｋ３／４０

ＩＮＴＥＲＧＬＡＤ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

重量％で表示して、
４０≦ＳｉＯ₂≦６０
２５≦Ｂ₂Ｏ₃≦４５
１０．５≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１８
０＜Ｒ₂Ｏ≦５
０≦ＲＯ≦１２
０．０１≦Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃≦０．５
を含み、
ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧８２、ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃≦９８、及びＬｉ₂Ｏ＞Ｎａ₂Ｏ
が成立する、
ガラス組成物を含むガラスフィラー。
ただし、Ｒ₂Ｏは、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏから選ばれる少なくとも１種の酸化物であり、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯから選ばれる少なくとも１種の酸化物である。

【請求項2】

重量％で表示して、
４０≦ＳｉＯ₂≦６０
２５≦Ｂ₂Ｏ₃≦４５
１０．５≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１５
０＜Ｒ₂Ｏ≦５
３≦ＲＯ≦１２
を含み、
ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧８２、ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃≦９８、１≦ＭｇＯ≦２、及び２≦ＣａＯ≦５
が成立する、
ガラス組成物を含むガラスフィラー。
ただし、Ｒ₂Ｏは、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏから選ばれる少なくとも１種の酸化物であり、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯから選ばれる少なくとも１種の酸化物である。

【請求項3】

重量％で表示して、
４０≦ＳｉＯ₂≦６０
２５≦Ｂ₂Ｏ₃≦４５
０＜Ａｌ₂Ｏ₃≦１８
０＜Ｒ₂Ｏ≦５
２．１６≦ＲＯ≦１２
を含み、
ｉ）ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧８０、及びＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃≦９９．９、並びに
ｉｉ）ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧７８、ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃≦９９．９、及び０＜ＲＯ＜１０
の少なくとも一方と、
２．１６≦ＳｒＯ≦５
が成立する、
ガラス組成物を含むガラスフィラー。
ただし、Ｒ₂Ｏは、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏから選ばれる少なくとも１種の酸化物であり、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯから選ばれる少なくとも１種の酸化物である。

【請求項4】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
３０＜Ｂ₂Ｏ₃≦４５
を含む、請求項３に記載のガラスフィラー。

【請求項5】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
４０≦ＳｉＯ₂＜５８
を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項6】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
４０≦ＳｉＯ₂＜５５
を含む、請求項５に記載のガラスフィラー。

【請求項7】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧８２
ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃≦９８
が成立する、請求項３に記載のガラスフィラー。

【請求項8】

重量％で表示して、
４０≦ＳｉＯ₂＜５８
２５≦Ｂ₂Ｏ₃≦４０
１０．５≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１５
０＜Ｒ₂Ｏ≦４
０．０１≦Ｌｉ₂Ｏ≦１．５
０≦Ｎａ₂Ｏ≦１．５
０≦Ｋ₂Ｏ≦１
３≦ＲＯ＜１０
１≦ＭｇＯ≦２
２≦ＣａＯ≦５
０≦ＳｒＯ≦５
０．０１≦Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃≦０．５
を含み、Ｌｉ₂Ｏ＞Ｎａ₂Ｏが成立する、請求項１又は２に記載のガラスフィラー。

【請求項9】

重量％で表示して、
４０≦ＳｉＯ₂＜５８
２５≦Ｂ₂Ｏ₃≦４０
７．５≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１８
０＜Ｒ₂Ｏ≦４
０≦Ｌｉ₂Ｏ≦１．５
０≦Ｎａ₂Ｏ≦１．５
０≦Ｋ₂Ｏ≦１
２．１６≦ＲＯ＜１０
０≦ＭｇＯ＜１０
０≦ＣａＯ＜１０
２．１６≦ＳｒＯ≦５
０≦Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃≦０．５
を含む、請求項３に記載のガラスフィラー。

【請求項10】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
４８≦ＳｉＯ₂≦５１
３３≦Ｂ₂Ｏ₃≦３５
を含む、請求項１～９のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項11】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
５０≦ＳｉＯ₂≦５３
３２≦Ｂ₂Ｏ₃≦３５
を含む、請求項１～９のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項12】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
５２≦ＳｉＯ₂≦５４
３１≦Ｂ₂Ｏ₃≦３４
を含む、請求項１～９のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項13】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
５２≦ＳｉＯ₂≦５５
３０≦Ｂ₂Ｏ₃≦３２
を含む、請求項１～９のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項14】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
４７≦ＳｉＯ₂≦５２
２５≦Ｂ₂Ｏ₃≦３０
を含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項15】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
４８≦ＳｉＯ₂≦５３
２８≦Ｂ₂Ｏ₃≦３５
１≦ＭｇＯ＋ＣａＯ＜３．５
を含む、請求項３又は９に記載のガラスフィラー。

【請求項16】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
８≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１２．５
を含む、請求項９に記載のガラスフィラー。

【請求項17】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
１０≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１２．５
を含む、請求項１６に記載のガラスフィラー。

【請求項18】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
１３≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１７
を含む、請求項１又は３に記載のガラスフィラー。

【請求項19】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
１２≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１５
を含む、請求項１～１５のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項20】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
０．０１≦Ｌｉ₂Ｏ₃≦０．５
を含む、請求項１～１９のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項21】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
０．０５≦Ｌｉ₂Ｏ≦０．４
を含む、請求項２０に記載のガラスフィラー。

【請求項22】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
０．０１≦Ｎａ₂Ｏ≦０．４
を含む、請求項１～２１のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項23】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
Ｌｉ₂Ｏ＞Ｎａ₂Ｏ
が成立する、請求項２又は３に記載のガラスフィラー。

【請求項24】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
０．５≦ＭｇＯ≦１．６
を含む、請求項１又は３に記載のガラスフィラー。

【請求項25】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
２≦ＣａＯ≦３．５
を含む、請求項１～２４のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項26】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
０．１≦ＳｒＯ≦５
を含む、請求項１又は２に記載のガラスフィラー。

【請求項27】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
０．１≦ＭｇＯ≦１
を含む、請求項１又は３に記載のガラスフィラー。

【請求項28】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
０．５≦ＣａＯ≦２
を含む、請求項２７に記載のガラスフィラー。

【請求項29】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
２≦ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ≦７
を含む、請求項２７又は２８に記載のガラスフィラー。

【請求項30】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
２≦ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ≦４
を含む、請求項１又は３に記載のガラスフィラー。

【請求項31】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
１≦ＭｇＯ≦２
２≦ＣａＯ≦５
を含む、請求項１又は３に記載のガラスフィラー。

【請求項32】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
０．０１≦Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃≦０．５
を含む、請求項２又は３に記載のガラスフィラー。

【請求項33】

前記ガラス組成物が、重量％で表示して、
０．１≦Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃≦０．３
を含む、請求項１～３２のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項34】

前記ガラス組成物において、重量％で表示して、
ＭｇＯ／ＲＯ＜０．８
が成立する請求項１～３３のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項35】

前記ガラス組成物において、重量％で表示して、
０．１≦ＭｇＯ／ＲＯ≦０．５
が成立する請求項３４に記載のガラスフィラー。

【請求項36】

前記ガラス組成物において、重量％で表示して、
０．１≦ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦０．５
が成立する請求項１～３５のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項37】

前記ガラス組成物において、重量％で表示して、
ＢａＯ及びＰｂＯが実質的に含まれていない、請求項１～３６のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項38】

前記ガラス組成物において、重量％で表示して、
ＴｉＯ₂が実質的に含まれていない、請求項１～３７のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項39】

前記ガラス組成物において、重量％で表示して、
０＜ＴｉＯ₂≦１
を含む、請求項１～３７のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項40】

前記ガラス組成物の周波数１ＧＨｚにおける誘電率が４．３５以下、
である、請求項１～３９のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項41】

前記ガラス組成物の周波数１ＧＨｚにおける誘電正接が０．００７以下、
である、請求項１～４０のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項42】

前記ガラス組成物が粘度１０²ｄＰａｓになる温度Ｔ２が１６５０℃以下、
である、請求項１～４１のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項43】

前記ガラス組成物が粘度１０²ｄＰａｓになる温度Ｔ２が１６１０℃以下、
である、請求項４２に記載のガラスフィラー。

【請求項44】

前記ガラス組成物が粘度１０³ｄＰａｓになる温度Ｔ３が前記ガラス組成物の失透温度ＴＬよりも高い、請求項１～４３のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項45】

フレーク状ガラス、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、フラットファイバー、及び薄片状ガラスから選ばれる少なくとも１つに該当する、請求項１～４４のいずれか１項に記載のガラスフィラー。

【請求項46】

フレーク状ガラスである、請求項４５に記載のガラスフィラー。

【請求項47】

チョップドストランドである、請求項４５に記載のガラスフィラー。

【請求項48】

ミルドファイバーである、請求項４５に記載のガラスフィラー。

【請求項49】

ガラス粉末である、請求項４５に記載のガラスフィラー。

【請求項50】

ガラスビーズである、請求項４５に記載のガラスフィラー。

【請求項51】

フラットファイバーである、請求項４５に記載のガラスフィラー。

【請求項52】

薄片状ガラスである、請求項４５に記載のガラスフィラー。

【請求項53】

請求項１～５２のいずれか１項に記載のガラスフィラーと、熱可塑性樹脂とを含む樹脂組成物。

【請求項54】

請求項１～３のいずれか１項に記載のガラス組成物を溶融する工程と、溶融した前記ガラス組成物をガラス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。

【請求項55】

請求項１～５２のいずれか１項に記載のガラスフィラーの製造方法であって、
前記ガラスフィラーを構成するガラス組成物が得られるように調製したガラス原料を溶融する工程と、溶融した前記ガラス原料を前記ガラス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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラスフィラーに関する。また、本発明は、ガラスフィラーの製造方法と、ガラスフィラーを含む樹脂組成物とに関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器が備える各種部品には、電気絶縁部材及び機構部材として樹脂組成物が広く使用されている。電気絶縁部材としては、SMT(surface mount technology)、FPC(flexible printed circuits)、ボード間、CPU(central processing unit)ソケット、メモリカード、カードエッジ、光コネクタ等に用いるコネクタハウジング、LCD(liquid crystal display)バックライト、コイル、フラット、トランス、磁気ヘッド等に用いるリアクタンス用ボビン、リレーケース、リレーベーススイッチ、リフローディップスイッチ、タクトスイッチ等に用いる開閉器、センサーケース、コンデンサケーシング、ボリュームケーシング、トリマーケーシング等が挙げられる。機構部品としては、光ピックアップ用のレンズホルダ及びピックアップベース、マイクロモータ用絶縁体及び端子、レーザプリンタ用ドラム等が挙げられる。樹脂組成物は、FPC用ベースフィルム、銅張積層板用ベースフィルム等のフィルムとしても使用されている。また、電子機器が備えるプリント回路板（printed circuit board）の一種にも樹脂組成物から構成される基板がある。電子部品が実装される前のプリント配線板（printed wiring board）にも樹脂組成物から構成される基板がある。以下、本明細書では、プリント回路板及びプリント配線板の双方を合わせて、「プリント基板（printed board）」と記載する。

【0003】

上記の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と無機充填材とを含み、必要に応じ、硬化剤、改質剤等をさらに含む。無機充填材としてガラスフィラーが使用されることがある。代表的なガラスフィラーはフレーク状ガラスである。近年、電子機器の小型化の要求と、高機能化を目的とした薄型化の要求とに応えるため、樹脂組成物には低誘電率化が求められ、それに応じてその構成材料にも低誘電率化が求められている。

【0004】

プリント基板にはガラス繊維がさらに含まれることがある。このガラス繊維にも低誘電率化が求められている。特許文献１～５には、低誘電率のガラス組成物から構成されたガラス繊維が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開昭６２－２２６８３９号公報

【文献】特表２０１０－５０８２２６号公報

【文献】特開２００９－２８６６８６号公報

【文献】国際公開第２０１７／１８７４７１号

【文献】国際公開第２０１８／２１６６３７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、ガラスフィラーについては低誘電率化の検討が十分に進められていない。ガラスフィラーを構成するためのガラス組成物には、誘電率が低いことと共に量産に適した特性温度を有することも求められている。ガラスフィラーの量産に重要なガラス組成物の特性温度としては、温度Ｔ３、すなわち粘度が１０³ｄＰａｓとなる温度、が挙げられる。温度Ｔ２、Ｔ２．５、さらには失透温度ＴＬも、そのガラス組成物がガラスフィラーの量産に適しているかを判断する指標となる。しかし、誘電率が低いガラス組成物は特性温度の調整が容易ではない。

【0007】

以上に鑑み、本発明は、誘電率が低く、量産に適した新規なガラス組成物を含むガラスフィラーの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、
重量％で表示して、
４０≦ＳｉＯ₂≦６０
２５≦Ｂ₂Ｏ₃≦４５
５≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１５
０＜Ｒ₂Ｏ≦５
０＜ＲＯ＜１５
を含み、
ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧８０、及び／又は、ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧７８かつ０＜ＲＯ＜１０
が成立する、ガラス組成物を含むガラスフィラー、を提供する。
本明細書において、Ｒ₂Ｏは、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏから選ばれる少なくとも１種の酸化物であり、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯから選ばれる少なくとも１種の酸化物である。

【0009】

本発明は、別の側面から、
重量％で表示して、
４０≦ＳｉＯ₂≦６０
２５≦Ｂ₂Ｏ₃≦４５
０＜Ａｌ₂Ｏ₃≦１８
０＜Ｒ₂Ｏ≦５
０≦ＲＯ≦１２
を含み、
ｉ）ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧８０、及びＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃≦９９．９、並びに
ｉｉ）ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧７８、ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃≦９９．９、及び０＜ＲＯ＜１０
の少なくとも一方が成立する、ガラス組成物を含むガラスフィラー、を提供する。

【0010】

本発明は、別の側面から、
重量％で表示して、
４０≦ＳｉＯ₂≦６０
２５≦Ｂ₂Ｏ₃≦４５
０＜Ａｌ₂Ｏ₃≦１８
０＜Ｒ₂Ｏ≦５
３＜ＲＯ＜８
を含み、
ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧７５、及びＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃＜９７
が成立する、ガラス組成物を含むガラスフィラー、を提供する。

【0011】

本発明は、別の側面から、
重量％で表示してＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧７７が成立し、
周波数１ＧＨｚにおける誘電率が４．４以下であり、
粘度１０²ｄＰａｓになる温度Ｔ２が１７００℃以下、
である、ガラス組成物を含むガラスフィラー、を提供する。

【0012】

本発明は、また別の側面から、
本発明によるガラスフィラーと、熱可塑性樹脂とを含む樹脂組成物、を提供する。

【0013】

本発明は、また別の側面から、
上述のガラス組成物を溶融する工程と、溶融した前記ガラス組成物をガラス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。ガラスフィラーの製造方法は、ガラスフィラーを構成する上述のガラス組成物が得られるように調製したガラス原料を溶融する工程と、溶融した前記ガラス原料を前記ガラスフィラーへと成形する工程と、を含む方法であってもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、誘電率がより低く、量産に適した特性温度を有するガラス組成物を含むガラスフィラーを提供することができる。本発明によるガラスフィラーは、樹脂組成物の誘電率を低く抑えながら、ガラスフィラーの配合により樹脂組成物の諸特性を改善することに適している。この改善は、例えば、強度、耐熱性、寸法安定性の向上、線熱膨張係数の低下及び異方性の低減、成形時の収縮率の異方性の低減である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1A】フレーク状ガラスの一例を示す斜視図である。

【図1B】図１Ａに示したフレーク状ガラスの平面図である。

【図2】フレーク状ガラスの製造装置の一例を示す断面図である。

【図3】チョップドストランドの製造装置の一例を示す断面図である。

【図4】チョップドストランドの製造装置の一例を示す断面図である。

【図5】フラットファイバーの一例を示す斜視図である。

【図6】フラットファイバーの別の一例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下において各成分の含有率を示す「％」表示は全て重量％である。「実質的に含まれない」とは、含有率が０．１重量％未満、好ましくは０．０７重量％未満、さらに好ましくは０．０５重量％未満を意味する。この文言における「実質的に」は、上記を限度として工業原料から不可避的に混入する不純物を許容する趣旨である。各成分の含有率、特性その他の好ましい範囲は、以下において個別に記載する上限及び下限を任意に組み合わせて把握できる。

【0017】

以下においても、ガラス組成物の特性温度は、粘度が１０ⁿｄＰａｓとなる温度をＴｎと表記する（例えばＴ２．５は、そのガラス組成物の粘度が１０^2.5ｄＰａｓとなる温度を意味する）。誘電率は、厳密には比誘電率を意味するが、本明細書では慣用に従って単に誘電率と表記する。誘電率及び誘電正接は室温（２５℃）での値である。以下の説明は、本発明を限定する趣旨ではなく、その好適な形態を示す意味で提示されている。

【0018】

［ガラス組成物の成分］
（ＳｉＯ₂）
ＳｉＯ₂は、ガラスの網目構造を形成する成分である。ＳｉＯ₂は、ガラス組成物の誘電率を下げる作用を有する。ＳｉＯ₂の含有率が低過ぎると、ガラス組成物の誘電率を十分に低くすることができない。ＳｉＯ₂の含有率が高過ぎると、溶融時の粘性が高くなり過ぎて均質なガラス組成物を得ることが難しくなる。ＳｉＯ₂の含有率は、４０％以上、４５％以上、４６％以上、さらには４８％以上、特に４９％以上が好ましく、場合によっては５０％以上、さらに５０．５％以上、５１％以上、５２％以上、５３％以上であってもよい。ＳｉＯ₂の含有率は、６０％以下、５８％未満、５６％以下、さらには５５％未満、特に５４．５％以下が好ましく、場合によっては５４％以下、５３％以下、５２％以下、５１％以下であってもよい。ＳｉＯ₂の含有率の好ましい範囲の一例は、４０％以上５８％未満であり、さらには４０％以上５５％未満である。また、ＳｉＯ₂の含有率は、４０％以上４９．９５％以下とすることもできる。

【0019】

（Ｂ₂Ｏ₃）
Ｂ₂Ｏ₃は、ガラスの網目構造を形成する成分である。Ｂ₂Ｏ₃は、ガラス組成物の誘電率を下げると共に、溶融時のガラス組成物の粘性を下げ、脱泡性（泡抜け性）を向上させ、形成したガラスフィラーにおける泡の混入を抑制する作用を有する。一方で、Ｂ₂Ｏ₃は、ガラス組成物の溶融時に揮発しやすく、その含有率が過大となると、ガラス組成物として十分な均質性が得られ難くなったり、形成したガラスフィラーにおける泡の混入の抑制が不十分となる。Ｂ₂Ｏ₃の含有率は、２５％以上、２７％以上、２９％以上、３０％以上、さらには３０％を超えることが好ましく、場合によっては３０．５％以上、さらには３１％以上、３２％以上、３３％以上、３４％以上であってもよい。Ｂ₂Ｏ₃の含有率は、４５％以下、４３％以下、４１％以下、さらには３９％以下が好ましく、場合によっては３８％以下、さらには３６％以下、３５％以下、３４％以下、３２％以下であってもよい。Ｂ₂Ｏ₃の含有率の好ましい範囲の一例は、３０％を超え４５％以下である。また、Ｂ₂Ｏ₃の含有率は、２５％以上４０％以下、２５％以上２９．９％以下、または３１％以上４０％以下とすることができる。

【0020】

（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃）、（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃）
誘電率が十分に低いガラス組成物を得るためには、ＳｉＯ₂の含有率とＢ₂Ｏ₃の含有率の合計（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃）を７７％以上、７８％以上、さらに８０％以上に調整するとよい。（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃）は、８１％以上、８２％以上、さらには８３％以上が好ましく、場合によっては８４％以上、さらには８５％以上であってもよい。（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃）は、９０％以下、さらには８７．５％以下であってもよい。（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃）の値が高過ぎると、ガラス組成物が分相する傾向が助長されるからである。また、（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃）は７０％以上とすることができる。ＳｉＯ₂の含有率、Ｂ₂Ｏ₃の含有率、及びＡｌ₂Ｏ₃の含有率の合計（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃）は、その他の成分を許容するために、９９．９％以下が好適である。（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃）は、９８％以下、９７％以下、９７％未満、さらには９６％以下であってもよい。（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃）と（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃）との組み合わせの好ましい一例は、（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃）が８２％以上、（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃）が９８％以下である。また、（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃）は、９０％以上９８％以下、または９０％以上９７％以下とすることができる。

【0021】

（ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の好ましい組み合わせ）
誘電率がより低く、溶融しやすいガラス組成物を得るためには、ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率には好ましい範囲の組み合わせがある。第１の組み合わせは、ＳｉＯ₂の含有率が４８～５１％、好ましくは４９～５１％、より好ましくは５０～５１％であり、Ｂ₂Ｏ₃の含有率が３３～３５％、好ましくは３４～３５％の組み合わせである。第２の組み合わせは、ＳｉＯ₂の含有率が５０～５３％、好ましくは５１～５２％であり、Ｂ₂Ｏ₃の含有率が３２～３５％、好ましくは３２～３４％の組み合わせである。第３の組み合わせは、ＳｉＯ₂の含有率が５２～５４％、好ましくは５２．５～５４％であり、Ｂ₂Ｏ₃の含有率が３１～３４％、好ましくは３２～３４％の組み合わせである。第４の組み合わせは、ＳｉＯ₂の含有率が５２～５５％、好ましくは５３～５５％であり、Ｂ₂Ｏ₃の含有率が３０～３２％の組み合わせである。

【0022】

第５の組み合わせは、ＳｉＯ₂の含有率が４７～５２％、好ましくは４８～５１％、より好ましくは４８．５～５０．５％、特に好ましくは４８．９５～４９．９５％であり、Ｂ₂Ｏ₃の含有率が２５～３０％、好ましくは２６～２９．５％、より好ましくは２６～２９％の組み合わせである。第５の組み合わせにおいて、ＭｇＯの含有率とＣａＯの含有率との合計（ＭｇＯ＋ＣａＯ）は、３．５％以上、さらに４％以上が適しており、８％以下が適している。第６の組み合わせは、ＳｉＯ₂の含有率が４８～５３％、好ましくは４９～５２％であり、より好ましくは４９～５１．５％であり、場合によっては４９～５１％又は４８．９５～４９．９５％であり、Ｂ₂Ｏ₃の含有率が２８～３５％、好ましくは３０～３３％、場合によっては３０．５～３２．５％の組み合わせである。第６の組み合わせにおいて、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）は、１％以上３．５％未満、好ましくは１～３％、より好ましくは１～２．５％、場合によっては１．５～２．５％である。

【0023】

（Ａｌ₂Ｏ₃）
Ａｌ₂Ｏ₃は、ガラスの網目構造を形成する成分である。Ａｌ₂Ｏ₃は、ガラス組成物の化学的耐久性を高める作用を有する。一方で、Ａｌ₂Ｏ₃は、紡糸時におけるガラス組成物の失透を起こりやすくする。Ａｌ₂Ｏ₃の含有率は、５％以上、７．５％以上、８％以上、９％以上、さらには１０％以上が好ましく、場合によっては１０．５％以上、１２％以上、１３％以上であってもよい。Ａｌ₂Ｏ₃の含有率は、２０％以下、１８％以下、１７％以下、さらには１５％以下が好ましく、場合によっては１４％以下、さらには１３％以下、１２．５％以下であってもよい。失透温度ＴＬを温度Ｔ３よりも低い範囲に確実に制御したい場合に適したＡｌ₂Ｏ₃の含有率の一例は１２．３％以下である。Ａｌ₂Ｏ₃は、一般には溶融時のガラス組成物の粘性を高める成分と理解されている。しかし、ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃の値が高いガラス組成物では、Ａｌ₂Ｏ₃は特異的に溶融時の粘性を低下させる作用を奏しうる。

【0024】

Ａｌ₂Ｏ₃の含有率の好ましい範囲の例は、８～１２．５％、特に１０～１２．５％である。上述したＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第１～４の組み合わせを採用する場合には、これらの範囲が特に適している。

【0025】

Ａｌ₂Ｏ₃の含有率の好ましい範囲の別の例は１３～１７％である。上述したＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第５の組み合わせを採用する場合には、Ａｌ₂Ｏ₃の含有率は１３～１７％が特に適している。Ａｌ₂Ｏ₃の含有率の好ましい範囲のさらに別の例は１２～１５％である。ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第６の組み合わせを採用する場合には、Ａｌ₂Ｏ₃の含有率は１２～１５％が特に適している。

【0026】

溶融時の粘性を低下させる作用を奏する成分としてはアルカリ金属酸化物が周知であるが、アルカリ金属酸化物の含有率を増加させると、同時に誘電率が増大する。これに対し、本発明による好ましいガラス組成物においては、Ａｌ₂Ｏ₃は特異的に溶融時の粘性を低下させる作用を有するが、誘電率を増大させる副作用がわずかである。

【0027】

（ＭｇＯ）
ＭｇＯは、溶融時におけるガラス組成物の粘性を下げてガラスフィラーへの泡の混入を抑制し、ガラス組成物としての均質性を向上させる任意成分である。ＭｇＯの含有率は、０．１％以上、０．２％以上、さらには０．５％以上、０．６％以上、場合によっては０．８％以上、さらには１％以上であってもよい。ＭｇＯの含有率は、１０％未満、８％以下、７％以下、５％以下が好ましく、場合によっては３％以下、さらには２％以下、特に１．６％以下であってもよい。ＭｇＯの含有率は、ＣａＯの含有率との比を適切な範囲とするために、１．７％以下、１．５％以下、さらには１．２％以下、１％以下が好ましいこともある。ただし、その他の成分の含有率によっては、最適なＭｇＯの含有率が２％以上、例えば２～８％、さらには２～５％、或いは３～５％になることもある。なお、ＭｇＯは、失透温度を下げる効果が大きく、そうでありながらアルカリ金属酸化物Ｒ₂Ｏほどには誘電率を引き上げないため、Ｒ₂Ｏより優先的に、言い換えるとＲ₂Ｏより含有率が高くなるように、添加することが好ましい。

【0028】

ＭｇＯの含有率の好ましい範囲の例は、０．５～２％である。ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第１～４の組み合わせを採用する場合には、ＭｇＯの含有率は０．５～２％、さらに０．５～１．６％が特に適している。ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第５の組み合わせを採用する場合には、ＭｇＯの含有率は０．５～２％、さらに１～２％が特に適している。ＭｇＯの含有率の好ましい範囲の別の例は０．１～１％である。ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第６の組み合わせを採用する場合には、ＭｇＯの含有率は０．１～１％、さらには０．１％以上１％未満が特に適している。

【0029】

（ＣａＯ）
ＣａＯは、ガラス原料の溶解性を向上させ、溶融時におけるガラス組成物の粘性を下げる任意成分である。ＣａＯの作用はＭｇＯに比べて大きい。ＣａＯの含有率は、０．１％以上、０．５％以上、さらには１％以上、場合によっては１．５％以上、さらには２％以上であってもよい。ＣａＯの含有率は、１０％未満、７％以下、５％以下が好ましく、場合によっては４％以下、３．５％以下、３％以下、さらには２．５％以下であってもよい。なお、ＣａＯは、ＭｇＯ及びＺｎＯに比べて、ガラス組成物の誘電率を増加させてしまう効果が大きい。ＭｇＯと同様の理由により、ＣａＯも、アルカリ金属酸化物Ｒ₂Ｏより優先的に、言い換えるとＲ₂Ｏより含有率が高くなるように、添加することが好ましい。

【0030】

ＣａＯの含有率の好ましい範囲の例は２～５％、さらに２～３．５％である。ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第１～５の組み合わせを採用する場合には、ＣａＯの含有率は２～５％が特に適し、第１～４の組み合わせについては２～３．５％、第５の組み合わせについては２．５～５％がより適している。ＣａＯの含有率の好ましい範囲の別の例は０．５～２％である。ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第６の組み合わせを採用する場合には、ＣａＯの含有率は０．５～２％が特に適している。

【0031】

ＭｇＯの含有率とＣａＯの含有率との特に好ましい組み合わせの例としては、ＭｇＯが１～２％、ＣａＯが２～５％を挙げることができる。この組み合わせは、ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第５の組み合わせを採用する場合に特に適している。

【0032】

（ＳｒＯ）
ＳｒＯも、ガラス原料の溶解性を向上させ、溶融時におけるガラス組成物の粘性を下げる任意成分である。しかし、ＳｒＯは、ＭｇＯ及びＣａＯと比較してガラス組成物の誘電率を高くするため、その含有率は制限することが望ましい。ＳｒＯの含有率は、１％以下、０．５％以下、さらには０．１％以下が好ましい。ＳｒＯは、実質的に含まれていなくてもよい。

【0033】

ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第１～５の組み合わせを採用する場合には、ＳｒＯの含有率は０．１％以下が特に適している。この場合、ＳｒＯは実質的に含まれていなくてもよい。ただし、ＳｒＯは、その含有率が０．１～５％、さらに１～３．５％となるように添加してもよいことがある。ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第６の組み合わせを採用する場合には、ＳｒＯの含有率は０．１～５％、さらに１～３．５％が特に適している。特に第６の組み合わせにおいて、ＳｒＯは、当業者の技術常識に反し、誘電損失の低下、言い換えると誘電正接の低下に有効に作用しうることが見い出された。第６の組み合わせにおいて、ＣａＯの含有率に対するＳｒＯの含有率に対する比ＳｒＯ／ＣａＯは１を超えていてもよい。この場合、ＭｇＯの含有率に対するＣａＯの含有率に対する比ＣａＯ／ＭｇＯも１を超えていてもよい。

【0034】

（ＲＯ）
ＲＯの含有率、すなわちＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯの含有率の合計は、１５％未満、１２％以下、１０％以下、１０％未満、９．５％以下、８％以下、さらには７％未満、特に６％以下が好ましく、場合によっては５％以下、さらには４％以下であってもよい。ＲＯの含有率が高過ぎると誘電率が十分に下がらないことがある。ＲＯを構成する各成分は、個別には任意成分であるが、その少なくとも１つが含まれていること、すなわち含有率の合計が０％を超えていることが好ましい。ＲＯの含有率は、１％以上、１．５％以上、２％以上、さらには２．５％以上が好ましく、場合によっては３％以上、さらには３．５％以上であってもよい。

【0035】

ＲＯの含有率の範囲の好ましい例は、２～７％、特に２～４％である。

【0036】

（ＭｇＯ／ＲＯ）
ＭｇＯ／ＲＯ、すなわちＲＯの含有率に対するＭｇＯの含有率の比は、０．８未満、さらには０．７未満が好ましく、場合によっては０．５以下、０．４以下であってもよい。ＭｇＯ／ＲＯが大きくなると、ガラス組成物が分相する傾向が顕著になるため、ガラス組成物の均質性が損なわれることがある。一方で、ガラス組成物の誘電率を抑えるべく、ＭｇＯ／ＲＯは、０．１以上、さらには０．１４以上が好ましく、場合によっては０．１９以上であってもよい。ＭｇＯ／ＲＯは、好ましくは０．１～０．５である。

【0037】

（ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ））
ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）、すなわちＭｇＯとＣａＯの含有率の合計に対するＭｇＯの含有率の比も、ＭｇＯ／ＲＯについての上述した上限及び下限を任意に組み合わせた範囲にあってよい。ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）は、好ましくは０．１～０．５であり、特に０．１～０．４である。

【0038】

（Ｌｉ₂Ｏ）
Ｌｉ₂Ｏは、少量の添加であっても溶融時におけるガラス組成物の粘性を下げてガラスフィラーへの泡の混入を抑制する作用を有し、さらには失透を抑制する作用も有する任意成分である。また、適量のＬｉ₂Ｏの添加はガラス組成物が分相する傾向を顕著に抑制する。しかし、Ｌｉ₂Ｏは、他のＲ₂Ｏよりもその作用は相対的に弱いものの、ガラス組成物の誘電率を上昇させる。Ｌｉ₂Ｏの含有率は、１．５％以下、１％以下、０．５％以下が好ましく、場合によっては０．４％以下、０．３％以下、さらには０．２％以下であってもよい。Ｌｉ₂Ｏの含有率は、０．０１％以上、０．０３％以上、さらには０．０５％以上が好ましい。Ｌｉ₂Ｏの含有率の好ましい範囲の例は、０．０１～０．５％、さらに０．０５～０．４％である。

【0039】

（Ｎａ₂Ｏ）
Ｎａ₂Ｏも、少量の添加であっても溶融時におけるガラス組成物の粘性が下げてガラスフィラーへの泡の混入を抑制する作用を有し、さらには失透を抑制する作用も有する任意成分である。この観点からはＮａ₂Ｏの含有率は、０．０１％以上、０．０５％以上、さらには０．１％以上であってもよい。しかし、Ｎａ₂Ｏの添加は、ガラス組成物の誘電率を上昇させないように、限られた範囲に止める必要がある。Ｎａ₂Ｏの含有率は、１．５％以下、１％以下、０．５％以下、さらには０．４％以下が好ましく、場合によっては０．２％以下、さらには０．１５％以下、特に０．１％以下、０．０５％以下、０．０１％以下であってもよい。Ｎａ₂Ｏの含有率の好ましい範囲の例は、０．０１～０．４％である。

【0040】

（Ｋ₂Ｏ）
Ｋ₂Ｏも、少量の添加であっても溶融時におけるガラス組成物の粘性が下げてガラスフィラーへの泡の混入を抑制する作用を有し、さらには失透を抑制する作用も有する任意成分である。しかし、Ｋ₂Ｏは、ガラス組成物の誘電率を上昇させる作用が大きい。Ｋ₂Ｏの含有率は、１％以下、０．５％以下、０．２％以下が好ましく、場合によっては０．１％以下、０．０５％以下、０．０１％以下であってもよい。Ｋ₂Ｏは、実質的に含まれていなくてもよい。

【0041】

（Ｒ₂Ｏ）
Ｒ₂Ｏの含有率、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏの含有率の合計は、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、さらには１．５％以下が好ましく、場合によっては１％以下、さらには０．６％以下、０．５％以下であってもよい。Ｒ₂Ｏを構成する各成分は、個別には任意成分であるが、その少なくとも１つが含まれていること、すなわち含有率の合計が０％を超えていることが好ましい。Ｒ₂Ｏの含有率は、０．０３％以上、０．０５％以上、さらには０．１％以上、特に０．１５％以上、０．２％以上が好ましい。

【0042】

さらに、Ｌｉ₂Ｏの含有率がＮａ₂Ｏの含有率より大きい場合には、ガラス組成物が分相する傾向がより効果的に抑制されることがある。

【0043】

Ｌｉ₂Ｏの含有率を０．２５％以上、さらには０．３％以上とすると、特性温度をより好ましい範囲に調整できることがある。特にＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第１の組み合わせを採用する場合には、Ｌｉ₂Ｏを含有率が０．２５％以上、さらには０．３％以上となるように添加することが好ましい。この場合は、Ｎａ₂Ｏを含有率が０．０５％以上でＬｉ₂Ｏの含有率未満となるように添加してもよい。

【0044】

（Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃）
Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃は、その熱線吸収作用によってガラス原料の溶解性を向上させると共に、溶融時におけるガラス組成物の均質性を向上させる任意成分である。Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃の含有率は、０．０１％以上、０．０２％以上、０．０５％以上、さらには０．１０％以上が好ましい。なお溶解性向上の効果はＴ－Ｆｅ₂Ｏ₃の含有率が０．０１％以上で顕著に表れるが、均質性向上の効果は０．０２％以上で特に顕著に表れる。Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃による過度の熱線吸収作用を抑制する等の目的から、Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃の含有率は、０．５％以下、０．３％以下、さらに０．２５％以下が好ましく、場合によっては０．２０％以下であってもよい。本明細書では、慣用に従い、ガラス組成物の全酸化鉄の量を、ＦｅＯ等のＦｅ₂Ｏ₃以外の酸化鉄をＦｅ₂Ｏ₃に換算した値、すなわちＴ－Ｆｅ₂Ｏ₃の含有率、として表示している。したがって、Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃の少なくとも一部はＦｅＯとして含まれうる。Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃の含有率の好ましい範囲の例は０．０１～０．５％、さらに０．１～０．３％である。

【0045】

（ＺｎＯ）
ＺｎＯは、ガラス原料の溶解性を向上させ、溶融時におけるガラス組成物の粘性を下げる任意成分である。しかし、ＺｎＯは、ガラス組成物の誘電率を上昇させる。ＺｎＯの含有率は、３．５％以下、２％以下、１％以下、さらには０．５％以下が好ましい。ＺｎＯは、実質的に含まれていなくてもよい。

【0046】

（その他の成分）
ガラス組成物が含みうる上記以外の成分としては、Ｐ₂Ｏ₅、ＢａＯ、ＰｂＯ、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＭｏＯ₃、ＷＯ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＣｅＯ₂、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳＯ₃を例示できる。ガラス組成物が含みうる別の成分は、例えばＰｔ、Ｒｈ、Ｏｓ等の貴金属元素であり、また例えばＦ、Ｃｌ等のハロゲン元素である。これらの成分の許容される含有率は、それぞれについて好ましくは２％未満、さらには１％未満、特に０．５％未満であり、合計で好ましくは５％未満、さらに３％未満、特に２％未満、とりわけ１％未満である。ただし、ガラス組成物には、上記その他の成分がそれぞれ実質的に含まれていなくてもよい。ＴｉＯ₂は、後述する理由により微量を添加してもよいが、実質的に含まれていなくてもよい。ＺｒＯ₂も同様である。また、ＢａＯ及びＰｂＯは実質的に含まれていないことが好ましい。Ｐ₂Ｏ₅も実質的に含まれていないことが好ましい。ＢａＯ及びＰｂＯはガラス組成物の誘電率を引き上げる効果が大きく、Ｐ₂Ｏ₅は分相を誘発するためである。上記に列挙したＳｉＯ₂からＺｎＯまでの成分以外の成分は実質的に含まれていなくてもよい。ただしこの場合でも、ガラス組成物は、溶融時の清澄促進に有効な成分、好ましくはＳＯ₃、Ｆ、Ｃｌをそれぞれ２％未満の範囲で含有していてもよい。

【0047】

微量のＴｉＯ₂の添加により、当業者の技術常識に反し、ガラス組成物の誘電率及び誘電正接は低下する場合があることが見い出された。この観点から、ＴｉＯ₂の含有率は、０％を超え１％以下であってもよい。特にＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第６の組み合わせを採用する場合には、０％を超え１％以下のＴｉＯ₂を添加してもよい。

【0048】

（好ましい組成の例示）
好ましい一形態におけるガラス組成物は、以下の成分を含む。
４０≦ＳｉＯ₂＜５８
２５≦Ｂ₂Ｏ₃≦４０
７．５≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１８
０＜Ｒ₂Ｏ≦４
０≦Ｌｉ₂Ｏ≦１．５
０≦Ｎａ₂Ｏ≦１．５
０≦Ｋ₂Ｏ≦１
１≦ＲＯ＜１０
０≦ＭｇＯ＜１０
０≦ＣａＯ＜１０
０≦ＳｒＯ≦５
０≦Ｔ－Ｆｅ₂Ｏ₃≦０．５

【0049】

上記成分を含む一形態では、７．５≦Ａｌ₂Ｏ₃≦１５、及び０≦ＳｒＯ≦１が成立してもよい。

【0050】

上記の末尾に
０≦ＺｎＯ≦３．５
を加えたガラス組成物も好ましい別の一形態である。

【0051】

これらの形態のガラス組成物は、好ましくは４０≦ＳｉＯ₂＜５５をさらに満たす。また、ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃≧８０を満たしていてもよく、好ましくはＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ａｌ₂Ｏ₃≦９９．９をさらに満たしていてもよい。ＭｇＯ／ＲＯ＜０．８、特にＭｇＯ／ＲＯ＜０．８かつ４０≦ＳｉＯ₂＜５５も、上記形態のガラス組成物が満たしていてよい別の条件である。

【0052】

［ガラス組成物の特性］
（誘電率）
好ましい一形態において、ガラス組成物の測定周波数１ＧＨｚの誘電率は、４．６５以下、４．４以下、４．３５以下、４．３０以下、４．２５以下、さらには４．２０以下であり、場合によっては４．１８以下である。測定周波数５ＧＨｚの誘電率は、４．６３以下、４．４以下、４．３１以下、４．２７以下、４．２２以下、さらには４．１７以下であり、場合によっては４．１５以下である。測定周波数１０ＧＨｚの誘電率は、４．５５以下、４．４以下、４．２２以下、４．１８以下、４．１４以下、さらには４．０８以下であり、場合によっては４．０６以下である。

【0053】

（誘電正接：ｔａｎδ）
好ましい一形態において、ガラス組成物の測定周波数１ＧＨｚの誘電正接は、０．００７以下、０．００５以下、０．００４以下、さらには０．００３以下、場合によっては０．００２以下である。測定周波数１ＧＨｚの誘電正接は、０．００１以下、０．００１未満、０．０００９以下、０．０００８以下、さらには０．０００７以下であってもよい。測定周波数５ＧＨｚの誘電正接は、０．００７以下、０．００５以下、０．００４以下、さらには０．００３以下、場合によっては０．００２以下である。測定周波数１０ＧＨｚの誘電正接は、０．００７以下、０．００６以下、０．００５以下、０．００４以下、さらには０．００３以下であり、場合によっては０．００２以下である。

【0054】

（特性温度）
好ましい一形態において、ガラス組成物のＴ２は、１７００℃以下、１６５０℃以下、１６４０℃以下、１６２０℃以下、さらには１６１０℃以下であり、場合によっては１６００℃未満、１５５０℃以下、さらに１５２０℃以下、特に１５１０℃以下である。Ｔ２はガラス融液の溶融温度の目安となる温度である。過度に高いＴ２は、ガラス融液の溶融に極めて高温を要するためエネルギーコストや高温に耐える装置のコストが高い。同じ温度であれば、Ｔ２の低いガラスの方が融液の粘度が低いのでガラス融液の清澄や均質化に効果があり、一方、同じ粘度で溶融する場合はＴ２が低いガラスの方が低温で溶融でき、量産に適している。Ｔ２．５は、好ましくは、１５９０℃以下、１５５０℃以下、さらには１５００℃以下であり、場合によっては１４５０℃以下、さらに１４００℃以下である。Ｔ３は、好ましくは、１４５０℃以下、１４２０℃以下、１４００℃以下、さらには１３６５℃以下、特に１３６０℃以下であり、場合によっては１３３０℃以下、さらに１３００℃以下である。Ｔ３は、ガラスフィラーの成形の目安となる温度である。

【0055】

好ましい一形態において、ガラス組成物のＴ３は、失透温度ＴＬよりも高い。また、より好ましい一形態において、Ｔ３は、ＴＬより１０℃以上、さらには５０℃以上、場合によっては１００℃以上高い。好ましい一形態において、ガラス組成物のＴ２．５は、失透温度ＴＬよりも５０℃以上高い。また、より好ましい一形態において、Ｔ２．５は、ＴＬより１００℃以上高い。ＴＬよりも十分に高いＴ３及びＴ２．５は、ガラスフィラーの安定した製造への寄与が大きい。

【0056】

ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第５の組み合わせは、特に好ましい特性温度の達成に適している。好ましい特性温度は、例えば、１５２０℃以下、特に１５１０℃以下のＴ２であり、また例えば、１３００℃以下でＴＬより高いＴ３である。ＳｉＯ₂とＢ₂Ｏ₃の含有率の第１の組み合わせにおいて、Ｌｉ₂Ｏの含有率が０．２５％以上であるガラス組成物も、上記程度に好ましい特性温度の達成に適している。

【0057】

［ガラスフィラー］
（ガラスフィラーの形態）
ガラスフィラーの形態は、特に制限されないが、例えば、フレーク状ガラス、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、フラットファイバー、及び薄片状ガラスから選ばれる少なくとも１種に該当するものであってよい。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。また、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。ガラスフィラーの形態は、ガラス繊維以外であってもよい。以下、各形態について説明する。

【0058】

フレーク状ガラスは、鱗片状ガラスとも呼ばれ、フレーク状の形状を有する。フレーク状ガラスの平均厚さは、例えば０．１～１５μｍである。図１Ａに示すように、フレーク状ガラスの厚さは、フレーク状ガラス１０の両主面間の距離ｔに相当する。図１Ｂには、面積Ｓを有するフレーク状ガラス１０の主面が示されている。平均粒子径は、例えば０．２～１５０００μｍである。フレーク状ガラスのアスペクト比は、例えば２～１０００である。アスペクト比は、平均粒子径を平均厚さで除して求めることができる。平均厚さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて１００枚以上のフレーク状ガラスの厚さｔを測定し、その平均値を算出して求めることができる。フレーク状ガラスの平均粒子径は、レーザ回折散乱法により測定された粒度分布において累積堆積百分率が５０％に相当する粒子径（Ｄ５０）により定めることができる。

【0059】

フレーク状ガラスは、公知のブロー法、カップ法等により得ることができる。ブロー法を用いる製造装置を図２に示す。この装置では、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がブローノズル１３に送り込まれたガスによって風船状に膨張し、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、フレーク状ガラス１０が得られる。

【0060】

チョップドストランドは、ガラス繊維を短く切断した形状を有する。チョップドストランドの繊維径は、例えば１～５０μｍであり、そのアスペクト比は、例えば２～１０００である。チョップドストランドのアスペクト比は、繊維長さを繊維径で除して求めることができる。チョップドストランドは、例えば、図３及び図４に示す装置を用いて製造できる。

【0061】

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として引き出される。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、バインダー（集束剤）２４が塗布される。バインダー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。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。

【0062】

次に、図４に示すように、クリル３１にケーキ３０を収容し、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として束ねられる。ストランド束３３に、噴霧装置３４より水又は処理液が噴霧される。ストランド束３３を切断装置３５の回転刃３６で切断し、チョップドストランド３７が得られる。

【0063】

ミルドファイバーは、ガラス繊維を粉末状に切断した形状を有する。ミルドファイバーの繊維径は、例えば１～５０μｍであり、そのアスペクト比は例えば２～５００である。ミルドファイバーのアスペクト比は、繊維長さを繊維径で除して求めることができる。ミルドファイバーは、公知の方法により得ることができる。

【0064】

ガラス粉末は、粉末状のガラスであり、ガラスを粉砕することによって製造される。ガラス粉末の平均粒子径は、例えば１～５００μｍである。ガラス粉末の粒子径は、ガラス粉末の粒子と同体積の球体の直径として定義される。ガラス粉末は、公知の方法により得ることができる。

【0065】

ガラスビーズは、球形又は略球形の形状を有する。ガラスビーズの平均粒子径は、例えば１～５００μｍである。ガラスビーズの粒子径は、ガラスビーズの粒子と同体積の球体の直径として定義される。ガラスビーズは、公知の方法により得ることができる。

【0066】

フラットファイバーは、断面が楕円等の偏平な形状であるガラス繊維を切断した形状を有する。図５に示すように、フラットファイバーの断面の短径Ｄ１に対して長径Ｄ２は大きく、Ｄ２／Ｄ１は、例えば１．２以上である。短径Ｄ１は、例えば０．５～２５μｍである。長径Ｄ２は、例えば０．６～３００μｍである。フラットファイバーの長さＬは、例えば１０～１０００μｍである。フラットファイバーは、公知の方法により得ることができる。図６に示すように、フラットファイバーの断面形状は、長径Ｄ２に沿って延びる表面が端部よりも中央部において後退した凹形状を有していてもよい。

【0067】

薄片状ガラスは、薄物のフレーク状ガラスである。薄片状ガラスは、例えば、平均厚さが０．１～２．０μｍのフレーク状ガラスで構成されていてもよく、また例えば、厚さ０．０１～２．０μｍの範囲にあるフレーク状ガラスを９０質量％以上の割合で含有していてもよい。この程度に平均厚さが薄く、厚さのバラツキが小さい薄片状ガラスは、樹脂を補強する効果が高く、樹脂の成形収縮率を低減する効果にも優れている。

【0068】

薄片状ガラスは、樹脂成形体の厚さ等の制限を従来よりも緩和することにも適している。薄片状ガラスは、好ましくは平均厚さが０．１～１．０μｍのフレーク状ガラスで構成されている。薄片状ガラスは、好ましくは厚さ０．０５～１．０μｍの範囲にあるフレーク状ガラスを９０質量％以上の割合で含有している。薄片状ガラスは、上述の方法により得ることができる。

【0069】

（ガラスフィラーの顆粒化）
ガラスフィラーは、少なくともその一部が顆粒化されていてもよい。顆粒化は、ガラスフィラーにバインダー処理を施し、個々のガラスフィラーをバインダーによって互いに結びつけて造粒する処理である。顆粒状のフレーク状ガラスは、飛散性が低いために作業性に優れ、樹脂中での分散性にも優れている。顆粒状のフレーク状ガラスを用いると、フィード性が向上し、より確実な定量的フィードが可能となる。以下、顆粒化に用いるバインダーについて説明する。

【0070】

バインダーは、界面活性剤及び結合成分を含むことが好ましい。界面活性剤は、アニオン性、カチオン性、両性および非イオン性のいずれであってもよい。ただし、結合成分がエポキシ樹脂又はウレタン樹脂を含む場合には、非イオン性の界面活性剤の使用が好ましい。バインダーの凝集を抑制して安定化させることができるからである。アニオン性界面活性剤としては、ジオクチルスルフォコハク酸ナトリウム、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルアリル硫酸エステル塩、スルホコハク酸エステル塩等が挙げられる。カチオン性界面活性剤としては、高級アミンハロゲン酸塩、ハロゲン化アルキルピリジニウムまたは第４級アンモニウム塩等が挙げられる。両性界面活性剤としては、ラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン等が挙げられる。非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等のポリオキシエチレングリコールアルキルエーテル類、ポリエチレングリコールモノステアレート等のポリエチレングリコール脂肪酸エステル類、ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、グリコールモノステアレート等のグリコール脂肪酸エステル類、脂肪酸モノグリセリド類等が挙げられる。これらを２種以上組み合わせて使用してもよい。

【0071】

バインダーの結合成分は、特に限定されず、有機系又は無機系の成分を使用できる。有機系の結合成分としては、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、澱粉、カルボキシメチルスターチ、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール、シランカップリング剤、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル、ウレタン樹脂等が挙げられる。無機系の結合成分としては、水ガラス、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、アミノシラン等が挙げられる。結合成分は、シランカップリング剤、エポキシ樹脂及びウレタン樹脂から選ばれる少なくとも１つを含むことが好ましい。シランカップリング剤は、分子中に２種以上の反応基を有し、その１つがフレーク状ガラスの表面と反応し、他の１つが有機系の結合成分及び熱可塑性樹脂と反応するため、フレーク状ガラスと熱可塑性樹脂との馴染みが改善する。エポキシ樹脂及びウレタン樹脂は、シランカップリング剤及び熱可塑性樹脂との馴染みがよい。

【0072】

バインダーは、水又はアルコールを溶媒として、ガラスフィラーの表面に各成分が均一に存在しうるようにその濃度を調整することが好ましい。バインダーの濃度は、全固形分濃度で表して１～１０質量％が好ましい。バインダーは、例えば、常温大気圧下において結合成分、界面活性剤等を溶媒中に適宜添加し、均一になるまで攪拌することにより製造することができる。

【0073】

顆粒化したガラスフィラーにおけるバインダーの比率、言い換えるとバインダーの付着率は、例えば、固形分質量比で０．１～２質量％である。０．１質量％以上の付着率は、ガラスフィラーの飛散性の十分な抑制に適している。２質量％以下の付着率は、樹脂組成物の押し出し成形時のガスの発生や樹脂組成物の変色の抑制に適している。

【0074】

ガラスフィラーの顆粒化の方法は、特に限定されず、例えば、攪拌造粒法、流動層造粒法、噴射造粒法、回転造粒法等を利用できる。具体的には、スプレー等によりバインダーを適量付着させたガラスフィラーを回転ドラム中または振動するトレイ上に拡げ、加熱して溶媒を蒸発させつつ、造粒する方法を適用できる。回転ドラムの回転速度又は振動トレイの振動周波数、さらには溶媒の蒸発速度を適宜調整することにより、所望の大きさの顆粒状のガラスフィラーを製造できる。

【0075】

ガラスフィラーは、表面処理剤によってその表面が処理されたものであってもよい。この処理により、ガラスフィラーの補強効果が向上することがある。表面処理剤としては、例えば、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン等のシリコン系カップリング剤、チタン系カップリング剤等が挙げられる。表面処理剤の使用量は、例えば、ガラスフィラーの０．０５～０．２０質量％である。

【0076】

（ガラスフィラーの製造方法）
ガラスフィラーは、上記で説明したガラス組成物を溶融する工程と、溶融したガラス組成物を所望のガラスフィラーへと成形する工程と、を含む方法により製造される。ガラス組成物を溶融する温度は、例えば１４００℃以上である。

【0077】

ガラスフィラーは、ガラスフィラーを構成するガラス組成物が得られるように調製したガラス原料を溶融する工程と、溶融した前記ガラス原料を前記ガラスフィラーへと成形する工程と、を含む方法により製造することもできる。ガラス原料を溶融する温度は、例えば１４００℃以上である。

【0078】

［樹脂組成物］
本発明による樹脂組成物は、本発明によるガラスフィラーと共に熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂は、特に限定されないが、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、これらの共重合体等である。ポリブチレンテレフタレートを用いると、ガラスフィラーとの混合による成形品の反り抑制や寸法安定性の改善効果が大きくなる。

【0079】

樹脂組成物中におけるフレーク状ガラス等のガラスフィラーの含有率は、５～７０質量％が好ましい。５質量％以上とすることにより、ガラスフィラーの補強材としての機能が十分に発揮されやすくなる。７０重量％以下とすることにより、樹脂組成物中にガラスフィラーを均一に分散させることが容易になる。成形収縮率を十分抑えるためには、ガラスフィラーの含有率を３０質量％以上とすることがより好ましい。

【0080】

樹脂組成物には、ガラスフィラー以外の補強材を適宜含有させてもよい。例えば高い強度が要求される用途では、ガラス繊維を含有させてもよい。この場合、ガラス繊維は、ガラスフィラーと同程度の含有率で添加してもよい。

【0081】

フレーク状ガラス、フラットファイバー及び薄片状ガラスは、比表面積が相対的に大きく、熱可塑性樹脂との間の接合力の確保に適している。この観点から、図６に示したフラットファイバーは、凹型の表面形状が比表面積の拡大に寄与していて好ましい。

【0082】

本発明による樹脂組成物は、誘電率が低く、かつ強度、耐熱性、寸法安定性の向上、線熱膨張係数の低下及び異方性の低減、成形時の収縮率の異方性の低減等といった諸特性の改善に適したものとなる。

【実施例】

【0083】

以下、実施例により、本発明をより詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。

【0084】

表１～６に示す各組成（成分の含有率の単位は重量％）となるようにガラス原料を秤量し、均質な状態となるように混合して、ガラス原料混合バッチを作製した。次に、作製した混合バッチを白金ロジウム製るつぼに投入し、１６００℃に設定した間接加熱電気炉内で、大気雰囲気中にて３時間以上加熱して溶融ガラスとした。次に、得られた溶融ガラスを耐火性鋳型に流し出して鋳込み成形した後、得られた成形体を徐冷炉により室温まで徐冷処理して、評価に使用するガラス組成物試料とした。

【0085】

このようにして作製したガラス試料について、特性温度Ｔ２、Ｔ２．５及びＴ３、失透温度ＴＬ、周波数１ＧＨｚ、５ＧＨｚ及び１０ＧＨｚにおける誘電率及び誘電正接を評価した。評価方法は下記のとおりである。

【0086】

（特性温度）
白金球引き上げ法により粘度を測定し、その粘度が１０²ｄＰａ・ｓ、１０^2.5ｄＰａ・ｓ、１０³ｄＰａ・ｓとなる温度を、それぞれＴ２、Ｔ２．５、Ｔ３とした。

【0087】

（失透温度）
試料ガラスを粉砕し、目開き２．８３ｍｍの篩を通り、目開き１．００ｍｍの篩に残る粒子をふるい分けた。この粒子を洗浄して粒子に付着した微粉を除去し、乾燥して失透温度測定用サンプルを調製した。失透温度測定用サンプルの２５ｇを白金ボート（長方形でフタのない白金製の器）に厚みが略均一になるようにいれ、温度傾斜炉中で２時間保持した後に炉から取り出し、ガラス内部に失透が観察された最高温度を失透温度とした。

【0088】

（耐水性試験）
耐水性試験は、日本光学硝子工業会規格 JOGIS 06:1999 「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法(粉末法)」に準じた溶出試験に基づき行った。具体的には以下のように行った。試料ガラスを粉砕し、目開き６００μｍの篩を通り、目開き４２５μｍの篩に残る粒子をふるい分けた。この粒子をメタノールで洗浄して粒子に付着した微粉を除去し、乾燥して耐水試験用サンプルを調製した。耐水試験用サンプルのその比重と同じ重量ｇを丸底フラスコに秤量し、純水８０ｍｌを加え、栓をして温度９９℃以上で１時間保持して溶出処理を施した。溶出処理後のサンプルをメタノールで洗浄し、乾燥後に残ったサンプルを秤量し、減量率を百分率で算出した。

【0089】

（誘電率及び誘電正接）
各周波数における誘電率及び誘電正接は、空洞共振器摂動法による誘電率測定装置を用いて測定した。測定温度は２５℃、測定用サンプルの寸法は、底面が１辺１．５ｃｍの正方形で長さ１０ｃｍの直方体とした。

【0090】

例１～４４及び例４８～９６のガラス組成物は、測定周波数１ＧＨｚの誘電率が４．６５以下、Ｔ２が１７００℃以下、Ｔ３が１４５０℃以下であった。これらのガラス組成物には、測定周波数１ＧＨｚの誘電率が４．４以下となったものもあり、例１～４３、例４８～８１、例８３～８４、及び例９３～９６のガラス組成物は、測定周波数１ＧＨｚの誘電率が４．３６以下となった。例１～４１、例４８～８１、例８３～８４、及び例９３～９６のガラス組成物は、測定周波数１ＧＨｚの誘電率が４．３５以下となった。また、例５～６、例６６～６７、及び例８３～９２のガラス組成物は、Ｔ２が１５２０℃以下であり、Ｔ３が１３００℃以下でＴＬよりも高くなった。例６６～６７及び例８３～９２のガラス組成物は、Ｂ₂Ｏ₃の含有率が３５％以下、場合によっては３０％以下であって、Ｔ２が１５２０℃以下であり、Ｔ３が１３００℃以下でＴＬよりも高くなった。例２及び例９３～９６のガラス組成物は、周波数１ＧＨｚの誘電正接が０．００１未満であった。例９３～９６のガラス組成物は、周波数１ＧＨｚの誘電正接が０．００１未満であり、Ｔ２が１６００℃未満であった。例４５～４７のガラス組成物は比較例であり、例４５はＴ２が１７００℃を超え、例４６～４７は測定周波数１ＧＨｚの誘電率が４．７を超えていた。

【0091】

【表1】

【0092】

【表2】

【0093】

【表3】

【0094】

【表4】

【0095】

【表5】

【0096】

【表6】

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】