JP2009120444A - Green sheet for glass and glass material produced by baking green sheet - Google Patents

Green sheet for glass and glass material produced by baking green sheet Download PDF

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茂 藤野
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00Other methods of shaping glass
    • C03B19/06Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction
    • C03B19/066Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction for the production of quartz or fused silica articles

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin glass material having excellent transmittance in a region from ultraviolet to vacuum ultraviolet. <P>SOLUTION: A green sheet for a glass material is formed by that silica glass powders having a particle diameter of 0.1-10 &mu;m of 50-80 wt.% are mixed with a binder whose main ingredients are water and methyl cellulose of 20-50 wt.% and an obtained slurry having a viscosity of 500-1,000 mPa s is dried as a thin film state having a thickness of 2 mm or less. The green sheet for a glass material is sintered at 1,200-1,300&deg;C and for 3-24 hours and heated at 1,400&deg;C or higher at an atmospheric pressure of 10<SP>-1</SP>Pa or less, to produce a clear glass material. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、薄膜状のガラスを形成可能としたガラス用グリーンシート及びこのガラス用グリーンシートを焼成してなるガラスに関する。   The present invention relates to a glass green sheet capable of forming a thin glass sheet and a glass obtained by firing the glass green sheet.

従来、板ガラスなどの透明なガラスは、一般的には、最初に珪砂やソーダ灰などのガラス原料を溶解窯に投入して液体状のガラス素地を形成し、次いで、このガラス素地を液体金属の上面に浮かべながら成型するフロート法によって形成されることが多い。このように液体状のガラス素地を用いることにより、厚み寸法及び幅寸法などを均一としたガラスを製造することができる。   Conventionally, a transparent glass such as a plate glass is generally prepared by first putting a glass raw material such as silica sand or soda ash into a melting furnace to form a liquid glass substrate, and then using this glass substrate as a liquid metal. It is often formed by a float method in which it is molded while floating on the upper surface. As described above, by using the liquid glass substrate, it is possible to produce a glass having uniform thickness and width.

一方、光学的に利用される特殊なレンズや透光体は、板ガラスなどのように大量生産の必要性がなく、少量多品種的な生産形態となることが多いため、フロート法などの溶融法ではなく、気相法などを利用した焼結法で製造することが多く、所望の光学的特性を有するように組成を調整するとともに、所定形状とした成形体を焼成し、焼成時に透明化しない場合には透明化処理を行って製造している。   On the other hand, special lenses and translucent materials that are used optically do not require mass production like plate glass, and are often produced in a small variety of products. Instead, it is often manufactured by a sintering method using a vapor phase method, etc., and the composition is adjusted so as to have desired optical characteristics, and a molded body having a predetermined shape is baked and not transparent at the time of baking. In some cases, it is manufactured with a transparent treatment.

特に、本発明者は、先に、F2エキシマレーザのレーザ光(波長:157nm)の透過率の優れたガラスを製造すべく研究開発を行って、紫外域から真空紫外域における透過率の優れたガラスを開発した(たとえば、特許文献1参照。)。 In particular, the present inventor first conducted research and development to produce a glass with excellent transmittance of the laser light (wavelength: 157 nm) of the F 2 excimer laser, and has excellent transmittance from the ultraviolet region to the vacuum ultraviolet region. Glass was developed (for example, see Patent Document 1).

このガラスは、1370〜1570Kの温度で、3〜24時間加熱して焼結させた後、10-1Pa以下の雰囲気下で1700K以上に加熱して緻密化処理することにより透明化しているものであった。
特開2004−018317号公報
This glass is at a temperature of 1370~1570K, after being sintered by heating for 3 to 24 hours, which has been clarified by treating densification heated above 1700K under the following atmosphere 10 -1 Pa Met.
JP 2004-018317 A

しかしながら、紫外域から真空紫外域における透過率の優れたガラスを薄く形成することが極めて困難であった。   However, it has been extremely difficult to form a thin glass having excellent transmittance from the ultraviolet region to the vacuum ultraviolet region.

本発明者は、紫外域から真空紫外域における透過率の優れたガラスの薄型化すべく研究開発を行う中で、本発明を成すに至ったものである。   The present inventor has achieved the present invention while conducting research and development to reduce the thickness of a glass having excellent transmittance from the ultraviolet region to the vacuum ultraviolet region.

本発明のガラス用グリーンシートは、粒径0.1〜10μmとしたシリカガラス粉末50〜80重量%を、水とメチルセルロースを主成分とするバインダ20〜50重量%と混合し、粘度を500〜1000mPa・sとしたスラリーを、厚み2mm以下の薄膜状として乾燥させて形成した。さらに、バインダには、可塑剤、分散剤、消泡剤の少なくとも一種を添加していることにも特徴を有するものである。   The green sheet for glass of the present invention is prepared by mixing 50 to 80% by weight of silica glass powder having a particle size of 0.1 to 10 μm with 20 to 50% by weight of a binder mainly composed of water and methylcellulose, and having a viscosity of 500 to 500%. A slurry having a thickness of 1000 mPa · s was dried to form a thin film having a thickness of 2 mm or less. Furthermore, the binder is also characterized by adding at least one of a plasticizer, a dispersant, and an antifoaming agent.

また、本発明のガラスは、上記のガラス用グリーンシートを、1200〜1300℃の温度で3〜24時間焼結した後、10-1Pa以下の雰囲気圧力で1400℃以上に加熱して透明化しているものである。 Further, the glass of the present invention is made transparent by heating the above green sheet for glass for 3 to 24 hours at a temperature of 1200 to 1300 ° C. and then heating it to 1400 ° C. or more at an atmospheric pressure of 10 −1 Pa or less. It is what.

さらに、本発明のガラスは、以下の点にも特徴を有するものである。すなわち、
(1)ガラス用グリーンシートの焼成前に、表面に所定の凹凸形状を形成した版をガラス用グリーンシートの所定位置に押圧したことにより、凹凸形状が転写されていること。
(2)ガラス用グリーンシートの焼成前に、ガラス用グリーンシートを裁断または型抜きして所定形状としたこと。
(3)ガラス用グリーンシートの焼成前に、ガラス用グリーンシートを撓ませてから焼成することにより、湾曲面または屈曲面を備えていること。
(4)ガラス用グリーンシートの焼成前に、ガラス用グリーンシートにクエン酸溶液を含浸させた含浸領域を形成し、焼結によって含浸領域以外を透明化する一方で、含浸領域を黒色化させたこと。
Furthermore, the glass of the present invention is also characterized by the following points. That is,
(1) The uneven shape is transferred by pressing a plate having a predetermined uneven shape on the surface to a predetermined position of the glass green sheet before firing the glass green sheet.
(2) Before firing the green sheet for glass, the green sheet for glass was cut or stamped into a predetermined shape.
(3) Before the green sheet for glass is fired, the glass green sheet is bent and then fired to provide a curved surface or a bent surface.
(4) Before firing the green sheet for glass, an impregnation region in which the green sheet for glass was impregnated with a citric acid solution was formed, and the other than the impregnation region was made transparent by sintering, while the impregnation region was blackened thing.

本発明のガラス用グリーンシートは、粒径0.1〜10μmとしたシリカガラス粉末50〜80重量%を、水とメチルセルロースを主成分とするバインダ20〜50重量%と混合し、粘度を500〜1000mPa・sとしたスラリーを、厚み2mm以下の薄膜状として乾燥させて形成したことによって、紫外域から真空紫外域における透過率の優れたガラスであって、かつ極めて薄型としたガラスを提供可能とすることができる。   The green sheet for glass of the present invention is prepared by mixing 50 to 80% by weight of silica glass powder having a particle size of 0.1 to 10 μm with 20 to 50% by weight of a binder mainly composed of water and methylcellulose, and having a viscosity of 500 to 500%. By forming a slurry with a thickness of 1000 mPa · s as a thin film with a thickness of 2 mm or less, it is possible to provide a glass that has excellent transmittance from the ultraviolet region to the vacuum ultraviolet region and is extremely thin. can do.

また、本発明のガラスは、上記のガラス用グリーンシートを、1200〜1300℃の温度で3〜24時間焼結した後、10-1Pa以下の雰囲気圧力で1400℃以上に加熱して透明化していることにより、紫外域から真空紫外域における透過率の優れたガラスとすることができる。 Further, the glass of the present invention is made transparent by heating the above green sheet for glass for 3 to 24 hours at a temperature of 1200 to 1300 ° C. and then heating it to 1400 ° C. or more at an atmospheric pressure of 10 −1 Pa or less. Therefore, it is possible to obtain a glass having excellent transmittance from the ultraviolet region to the vacuum ultraviolet region.

特に、ガラス用グリーンシートの焼成前に、表面に所定の凹凸形状を形成した版をガラス用グリーンシートの所定位置に押圧したことにより凹凸形状を転写した場合には、凹凸形状によって形成したパターンによってデザイン性を有するガラスとすることができる。   In particular, before the green sheet for glass is fired, when the uneven shape is transferred by pressing a plate having a predetermined uneven shape on the surface to a predetermined position of the green sheet for glass, the pattern formed by the uneven shape It can be set as the glass which has design property.

また、ガラス用グリーンシートの焼成前に、ガラス用グリーンシートを裁断または型抜きして所定形状としたことによって、任意の形状のガラスを極めて容易に形成でき、デザイン性を有するガラスとすることができる。   Further, by cutting or punching the glass green sheet into a predetermined shape before firing the glass green sheet, glass having an arbitrary shape can be formed very easily, and the glass has design properties. it can.

また、ガラス用グリーンシートの焼成前に、ガラス用グリーンシートを撓ませてから焼成することにより、湾曲面または屈曲面を形成した場合には、通常のガラス製品では形成できない複雑に湾曲または屈曲した湾曲面または屈曲面を備えたガラスを製造することができ、デザイン性を有するガラスとすることができる。   In addition, when a curved surface or a bent surface is formed by baking the green sheet for glass and then firing it before firing the green sheet for glass, it is curved or bent in a complicated manner that cannot be formed with ordinary glass products. A glass having a curved surface or a bent surface can be manufactured, and a glass having design properties can be obtained.

また、ガラス用グリーンシートの焼成前に、ガラス用グリーンシートにクエン酸溶液を含浸させた含浸領域を形成し、焼結によって含浸領域以外を透明化する一方で、含浸領域を黒色化させた場合には、黒色化された領域を遮光領域とすることができ、遮光手段を備えたガラスを提供できる。あるいは、透明領域と黒色領域とを所定位置に配置してデザイン性を有するガラスとすることもできる。   In addition, when the green sheet for glass is impregnated with a citric acid solution impregnated in the green sheet for glass, and the impregnated area is blackened while the other areas are made transparent by sintering. The blackened region can be used as a light shielding region, and a glass provided with a light shielding means can be provided. Or it can also be set as the glass which has a designability by arrange | positioning a transparent area | region and a black area | region in a predetermined position.

本発明のガラス用グリーンシート及びこのガラス用グリーンシートを焼成してなるガラスは、ガラス用グリーンシートを、粒径0.1〜10μmとしたシリカガラス粉末50〜80重量%を、水とメチルセルロースを主成分とするバインダ20〜50重量%と混合し、粘度を500〜1000mPa・sとしたスラリーを、厚み2mm以下の薄膜状として乾燥させて形成しているものである。   The green sheet for glass of the present invention and the glass obtained by firing the green sheet for glass are composed of 50 to 80% by weight of silica glass powder having a particle size of 0.1 to 10 μm, and water and methylcellulose. A slurry mixed with 20 to 50% by weight of a binder as a main component and having a viscosity of 500 to 1000 mPa · s is dried to form a thin film having a thickness of 2 mm or less.

特に、この製造条件によってガラス用グリーンシートを形成することにより、膜厚を均一としながら薄膜状のガラス用グリーンシートを極めて容易に形成することができる。ガラス用グリーンシートの厚みは、0.1mm以下にまで薄くすることができるが、0.1mmよりも薄くすると、ガラス用グリーンシートの自重などにより破れが生じやすくなるため、この点を考慮した厚みとすることが望ましい。   In particular, by forming a green sheet for glass according to this manufacturing condition, a thin film green sheet for glass can be formed very easily while keeping the film thickness uniform. The thickness of the glass green sheet can be reduced to 0.1 mm or less, but if it is thinner than 0.1 mm, the glass green sheet tends to be broken due to its own weight, etc. Is desirable.

バインダには、可塑剤、分散剤、消泡剤の少なくとも一種を適宜添加し、粘度の調整を行いやすくするとともに、空気の噛み込みを防止してガラスとなった際にいわゆる「巣(鬆)」が発生することを防止している。   The binder is appropriately added with at least one of a plasticizer, a dispersant, and an antifoaming agent so that the viscosity can be easily adjusted, and the so-called “nest” is formed when the glass is formed by preventing air entrainment. "Is prevented from occurring.

シリカガラス粉末の配合量は50重量%より少なくなると、焼成時の収縮が大きく、想定外の変形を生じやすいため、50重量%以上であることが望ましい。一方、80重量%よりも多くなると、スラリーの粘度調整が困難となるために、80重量%以下であることが望ましい。   If the blending amount of the silica glass powder is less than 50% by weight, the shrinkage during firing is large, and unexpected deformation is likely to occur. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, it becomes difficult to adjust the viscosity of the slurry.

本発明では、薄膜状のガラスを形成するために、薄膜状のガラス用グリーンシートを形成しているが、2mmよりも厚い厚膜状のガラスを生成する場合には、シリカガラス粉末の配合量を80重量%前後として、ガラス用グリーンシートを厚膜状に形成することにより、容易に形成できる。   In the present invention, in order to form a thin film-like glass, a thin-film glass green sheet is formed. However, when a thick film-like glass thicker than 2 mm is produced, the amount of silica glass powder blended Can be easily formed by forming the green sheet for glass into a thick film.

ガラス用グリーンシートは、1200〜1300℃の温度で3〜24時間焼結した後、10-1Pa以下の雰囲気圧力で1400℃以上に加熱することにより透明化でき、紫外域から真空紫外域における透過率の優れたガラスとすることができる。 The green sheet for glass can be made transparent by sintering at a temperature of 1200 to 1300 ° C. for 3 to 24 hours and then heating to 1400 ° C. or more at an atmospheric pressure of 10 −1 Pa or less. It can be set as the glass which was excellent in the transmittance | permeability.

このように透明化の処理が施されることにより透明なガラスとすることができ、紫外域から真空紫外域において高い透過率が必要なF2エキシマレーザのレーザ光源の光学部品材料として用いることができ、光学部品の薄型化が可能となることによりレーザ光源の軽量化を図ることもできる。 It can be made transparent glass by being treated in this way, and it can be used as an optical component material of a laser light source of an F 2 excimer laser that requires high transmittance from the ultraviolet region to the vacuum ultraviolet region. In addition, it is possible to reduce the weight of the laser light source by reducing the thickness of the optical component.

実施例1として、シリカガラス粉末78重量%と、バインダ22重量%を混合して生成したスラリーを用いてガラス用グリーンシートを形成した場合について説明する。   As Example 1, a case where a glass green sheet is formed using a slurry produced by mixing 78% by weight of silica glass powder and 22% by weight of a binder will be described.

ここで、シリカガラス粉末としては、粒径0.1〜10μmの市販のシリカガラス粉末を用いた。   Here, as a silica glass powder, the commercially available silica glass powder with a particle size of 0.1-10 micrometers was used.

また、バインダは、22重量%中、水12重量%と、メチルセルロース6重量%と、可塑剤としてのグリセリン3重量%と、分散材としてのポリアクリル酸を1重量%とを混合して形成した。なお、バインダには、必要に応じて適宜の添加物を加えてもよい。   The binder was formed by mixing 12% by weight of water, 6% by weight of methylcellulose, 3% by weight of glycerin as a plasticizer, and 1% by weight of polyacrylic acid as a dispersing agent in 22% by weight. . In addition, you may add an appropriate additive to a binder as needed.

シリカガラス粉末と、バインダを攪拌混合機に投入して、60℃以下に冷却しながら約20分間撹拌してスラリーを生成し、このスラリーを真空万能混合機に投入して約5分間撹拌した後、3本ロールミルによって十分に混練することにより粘度を500〜1000mPa・sとした。   Silica glass powder and a binder are put into a stirring mixer and stirred for about 20 minutes while cooling to 60 ° C. or lower to produce a slurry. After the slurry is put into a vacuum universal mixer and stirred for about 5 minutes. The viscosity was adjusted to 500 to 1000 mPa · s by sufficiently kneading with a three-roll mill.

混練後、スラリーを押出成形機に送給し、この押出成形機を用いてシート成形体を作製した。ここで、シート成形体は幅50mmで、厚み0.1mmの膜状とした。その後、シート成形体をヒータで100℃に加温しながら乾燥させて水分を除去することにより、薄膜状のガラス用グリーンシートを形成した。   After kneading, the slurry was fed to an extrusion molding machine, and a sheet molding was produced using this extrusion molding machine. Here, the sheet compact was formed into a film having a width of 50 mm and a thickness of 0.1 mm. Thereafter, the sheet molded body was dried while being heated to 100 ° C. with a heater to remove moisture, thereby forming a thin glass sheet for glass.

乾燥されたガラス用グリーンシートは、紙のような状態となっており、手で比較的乱暴に扱っても破れが生じることはなかった。本実施例では、ガラス用グリーンシートは、長さ200mmごとに切断して短冊状とした。   The dried glass green sheet was in a paper-like state and was not torn even when handled by a relatively rough hand. In this example, the green sheet for glass was cut into a strip shape every 200 mm in length.

このガラス用グリーンシートをバッチ式の焼成炉内に収納し、焼成炉内を1200〜1300℃に加熱して、ガラス用グリーンシートを約18時間焼成した。この焼成は大気中で行った。焼成にともなって、ガラス用グリーンシートは白濁した薄板状のガラスとなった。この白濁は、クリストバライト結晶が析出したためである。   This glass green sheet was housed in a batch-type firing furnace, the interior of the firing furnace was heated to 1200 to 1300 ° C., and the glass green sheet was fired for about 18 hours. This calcination was performed in the air. Along with the firing, the green sheet for glass became cloudy and thin glass. This white turbidity is due to the precipitation of cristobalite crystals.

その後、ガラスを減圧焼成炉内に収納し、焼成炉内を10-1Pa以下の雰囲気圧力とし、1400℃以上に加熱してさらに約3時間焼成することにより、クリストバライト結晶を消失させてガラスを透明化した。これにより、薄膜状の透明なガラス板を形成できた。 After that, the glass is stored in a reduced-pressure firing furnace, and the firing furnace is set to an atmospheric pressure of 10 −1 Pa or less, heated to 1400 ° C. or more and baked for about 3 hours, so that the cristobalite crystals disappear and the glass is removed. It became transparent. Thereby, a thin transparent glass plate could be formed.

実施例2として、シリカガラス粉末71重量%と、バインダ29重量%を混合して生成したスラリーを用いてガラス用グリーンシートを形成した場合について説明する。   As Example 2, a case where a glass green sheet is formed using a slurry produced by mixing 71% by weight of silica glass powder and 29% by weight of a binder will be described.

ここで、シリカガラス粉末としては、粒径0.1〜10μmの市販のシリカガラス粉末を用いた。   Here, as a silica glass powder, the commercially available silica glass powder with a particle size of 0.1-10 micrometers was used.

また、バインダは、29重量%中、水20.3重量%と、メチルセルロース6.7重量%と、分散剤としてのポリカルボン酸1.4重量%と、添加剤としてのポリエチレングリコール0.6重量%とを混合して形成した。なお、バインダには、必要に応じて適宜の添加物を加えてもよい。   The binder was formed by mixing 20.3% by weight of water, 6.7% by weight of methylcellulose, 1.4% by weight of polycarboxylic acid as a dispersant, and 0.6% by weight of polyethylene glycol as an additive in 29% by weight. . In addition, you may add an appropriate additive to a binder as needed.

シリカガラス粉末と、バインダを攪拌混合機に投入して、60℃以下に冷却しながら約20分間撹拌してスラリーを生成し、このスラリーをボールミリング混練機に投入して約30分間撹拌した後、攪拌脱泡機にスラリーを投入するとともに消泡剤を添加して、攪拌脱泡を行った。攪拌脱泡後の粘度を約630mPa・sとした。   Silica glass powder and binder are put into a stirring mixer and stirred for about 20 minutes while cooling to 60 ° C. or lower to produce a slurry. After the slurry is put into a ball milling kneader and stirred for about 30 minutes The slurry was put into a stirring deaerator and an antifoaming agent was added to perform stirring and defoaming. The viscosity after defoaming with stirring was about 630 mPa · s.

このスラリーをドクターブレード装置に送給し、このドクターブレード装置を用いてシート成形体を作製した。ここで、シート成形体は幅50mmで、厚み0.05mmの膜状とした。その後、シート成形体をヒータで100℃に加温しながら乾燥させて水分を除去することにより、薄膜状のガラス用グリーンシートを形成した。   This slurry was fed to a doctor blade device, and a sheet compact was produced using this doctor blade device. Here, the sheet compact was formed into a film having a width of 50 mm and a thickness of 0.05 mm. Thereafter, the sheet molded body was dried while being heated to 100 ° C. with a heater to remove moisture, thereby forming a thin glass sheet for glass.

乾燥されたガラス用グリーンシートは、本実施例でも紙のような状態となっており、手で比較的乱暴に扱っても破れが生じることはなかった。本実施例でも、ガラス用グリーンシートは、長さ200mmごとに切断して短冊状とした。   The dried green sheet for glass was in a paper-like state in this example, and even if it was handled relatively violently by hand, no tearing occurred. Also in this example, the green sheet for glass was cut into a strip shape every 200 mm in length.

このガラス用グリーンシートを、実施例1と同じ焼成条件で焼成し、かつ10-1Pa以下の雰囲気圧力での焼成による透明化を行った。これにより、薄板状の透明のガラス板を形成できた。 The green sheet for glass was fired under the same firing conditions as in Example 1, and was made transparent by firing at an atmospheric pressure of 10 −1 Pa or less. Thereby, a thin transparent glass plate could be formed.

このように、本発明のガラス用グリーンシートを用いることにより、薄膜状のガラス板を形成できる。しかもガラス板は透明であって、紫外域から真空紫外域における透過率に優れており、紫外光の高透過率が要求される製品、たとえば、紫外域から真空紫外域用のレーザ装置の光学部品や、生物における紫外線照射実験用の実験器具などに好適に用いることができる。あるいは、これらの用途以外にも適宜用いることができる。   Thus, a thin glass plate can be formed by using the green sheet for glass of the present invention. Moreover, the glass plate is transparent and has excellent transmittance from the ultraviolet region to the vacuum ultraviolet region, and products that require high transmittance of ultraviolet light, for example, optical components of laser devices for the ultraviolet region to the vacuum ultraviolet region It can also be suitably used for laboratory instruments for ultraviolet irradiation experiments in living organisms. Or it can use suitably besides these uses.

また、本発明のガラス用グリーンシートは、シリカガラス粉末を用いて形成しているので、たとえば、図1に示すように、表面に所定の凹凸形状を形成した押圧体11を備えた版10をガラス用グリーンシートSの所定位置に押圧することにより、ガラス用グリーンシートSに凹凸形状を転写することができる。   Further, since the green sheet for glass of the present invention is formed using silica glass powder, for example, as shown in FIG. 1, a plate 10 having a pressing body 11 having a predetermined uneven shape formed on the surface is provided. By pressing the glass green sheet S to a predetermined position, the uneven shape can be transferred to the glass green sheet S.

ここで、押圧体11は円柱体状としており、図2に示すように、先端に頂部を円形状の平板部12とした円錐状の突出部13を設けており、ガラス用グリーンシートSにすり鉢状の凹凸形状を形成している。ここでは、ガラス用グリーンシートSは、図1に示すように、基台20の水平状となった載置面21上に載置して、版10をガラス用グリーンシートSに1〜6MPa/cm2程度で押しつけている。 Here, the pressing body 11 has a cylindrical body shape, and as shown in FIG. 2, a conical protruding portion 13 having a circular flat plate portion 12 at the tip is provided at the tip, and the glass green sheet S is mortared. An uneven shape is formed. Here, the green sheet S for glass is mounted on the horizontal mounting surface 21 of the base 20, as shown in FIG. 1, and the plate 10 is placed on the green sheet S for glass at 1 to 6 MPa / Pressed at about cm 2 .

押出成形機やドクターブレード装置によって形成されたシート成形体の乾燥体であるガラス用グリーンシートSは、単位体積当たりのシリカガラス粉末の密度がそれほど大きくはなく、版10による押圧によって変形しやすくなっている。したがって、ガラス用グリーンシートSでは、図2に示すように、押圧体11の突出部13で押圧された第1成形領域s1において、突出部13の周囲の基底面14で押圧された第2成形領域s2よりもシリカガラス粉末の高密度化を生じさせながら、比較的明瞭な凹凸形状が転写可能となっている。   The green sheet S for glass, which is a dried product of a sheet molded body formed by an extrusion molding machine or a doctor blade device, does not have a very high density of silica glass powder per unit volume, and is easily deformed by pressing with the plate 10. ing. Therefore, in the green sheet S for glass, as shown in FIG. 2, in the first molding region s <b> 1 pressed by the protruding portion 13 of the pressing body 11, the second molding pressed by the base surface 14 around the protruding portion 13. A relatively clear concavo-convex shape can be transferred while causing higher density of the silica glass powder than in the region s2.

このように、凹凸形状が転写されたガラス用グリーンシートSは、焼成後にも凹凸形状を維持することが確認された。特に、図1に示すように押圧体11の平板部12で押圧された最薄肉部では、シリカガラス粉末の高密度化が生じているため、他の領域よりも焼成にともなう収縮及び変形が小さく、平坦性の高くすることができる。したがって、この最薄肉部をレーザ装置のレーザの光路上に位置させた場合には、ガラスによるレーザ光の散乱を生じにくくすることができる。   Thus, it was confirmed that the green sheet S for glass to which the uneven shape was transferred maintained the uneven shape even after firing. In particular, as shown in FIG. 1, in the thinnest wall portion pressed by the flat plate portion 12 of the pressing body 11, the silica glass powder is densified, so that shrinkage and deformation accompanying firing are smaller than in other regions. The flatness can be increased. Therefore, when this thinnest part is positioned on the optical path of the laser of the laser device, it is possible to make it difficult for the glass to scatter laser light.

なお、ガラス用グリーンシートSに形成する凹凸形状は、上記したような単純形状の凹凸だけでなく、より微細で複雑な形状、たとえばライン:スペース=50μm:100μmとしたパターンでも確実に形成できた。なお、ガラス用グリーンシートSに凹凸形状を形成する場合には、ガラス用グリーンシートSへの凹凸形状の転写性を向上させるためにガラス用グリーンシートSの厚みができるだけ厚い方が望ましい。   The uneven shape formed on the green sheet S for glass was not only a simple uneven shape as described above, but also a finer and more complex shape, for example, a pattern with line: space = 50 μm: 100 μm could be reliably formed. . In addition, when forming uneven | corrugated shape in the green sheet S for glass, in order to improve the transferability of the uneven | corrugated shape to the green sheet S for glass, the one where the thickness of the green sheet S for glass is as thick as possible is desirable.

ガラス用グリーンシートSは、外見的には紙のようになっており、紙と同様にハサミなどの裁断手段によって適宜の形状に容易に裁断することができる。あるいは裁断手段によってガラス用グリーンシートSを適宜の形状とするのではなく、パンチなどの穴あけ機で適宜の穴を形成でき、任意の外形形状のガラス部品を形成可能とすることができる。   The glass green sheet S looks like paper and can be easily cut into an appropriate shape by cutting means such as scissors. Alternatively, the glass green sheet S is not formed into an appropriate shape by the cutting means, but an appropriate hole can be formed by a punching machine such as a punch, and a glass component having an arbitrary outer shape can be formed.

また、版10の押圧体11で押圧されて第1成形領域s1及び第2成形領域s2が形成されたガラス用グリーンシートSに対して、図3に示すように、抜き型30により第2成形領域s2を取り囲むように型抜きすることもできる。   Further, as shown in FIG. 3, the second molding is performed on the glass green sheet S in which the first molding region s <b> 1 and the second molding region s <b> 2 are formed by being pressed by the pressing body 11 of the plate 10. The die can also be punched so as to surround the region s2.

ここで、抜き型30は円筒形状とした複数の枠体31を備え、各枠体31で第2成形領域s2を取り囲みながら型抜きを行うようにしている。枠体31で型抜きされることにより円盤状となった円盤状グリーンシートS'は、焼成することによって円盤状ガラスとなる。   Here, the punching die 30 includes a plurality of cylindrical frame bodies 31, and each frame body 31 performs die cutting while surrounding the second molding region s2. The disc-shaped green sheet S ′ that has been disc-shaped by being die-cut by the frame body 31 becomes disc-shaped glass by firing.

図3中、s3は円盤状グリーンシートS'とガラス用グリーンシートSとを連結する連結片であって、この連結片s3で円盤状グリーンシートS'とガラス用グリーンシートSとを連結した状態として抜き型30で型抜きを行うことにより、抜き型30の各枠体31の内側に円盤状グリーンシートS'が嵌り込むことを防止している。   In FIG. 3, s3 is a connecting piece for connecting the disk-shaped green sheet S ′ and the glass green sheet S, and the connecting piece s3 connects the disk-shaped green sheet S ′ and the glass green sheet S. As a result, the disc-shaped green sheet S ′ is prevented from being fitted inside each frame 31 of the die 30 by performing die-cutting with the die 30.

連結片s3は、各枠体31の切断端縁の所定位置に切欠部32を設けておくことにより、容易に形成できる。連結片s3は別途の切断手段によって適宜切断することにより、円盤状グリーンシートS'をガラス用グリーンシートSから完全に切り離している。   The connecting piece s3 can be easily formed by providing the notch 32 at a predetermined position of the cutting edge of each frame 31. The connecting piece s3 is appropriately cut by a separate cutting means so that the disc-shaped green sheet S ′ is completely separated from the glass green sheet S.

また、ガラス用グリーンシートSは、クエン酸溶液を含浸させることにより、焼成にともなう透明化の際に、黒色化させることができる。したがって、たとえば、クエン酸溶液を貯留した容器にガラス用グリーンシートSを浸漬させ、その後、乾燥させてから上記した焼成条件の焼成を行うことにより、黒色のガラスとすることができる。   Moreover, the green sheet S for glass can be blackened at the time of the transparency accompanying baking by impregnating the citric acid solution. Therefore, for example, by immersing the green sheet for glass S in a container in which a citric acid solution is stored, and then drying the glass sheet S, the glass can be made black glass by firing under the firing conditions described above.

あるいは、図4に示すように、図1に示した版10で凹凸形状の第1成形領域s1と第2成形領域s2が形成されたガラス用グリーンシートSの第1成形領域s1におけるすり鉢状のテーパ面s4に、筆40や刷毛などでクエン酸溶液を塗布して含浸させて含浸領域を形成してもよい。含浸領域の形成後、図3に示すように抜き型30よる型抜きを行って円盤状グリーンシートS'を形成し、この円盤状グリーンシートS'を焼成することにより、含浸領域以外を透明化する一方で、含浸領域を黒色化させた円盤状ガラスを形成できる。   Alternatively, as shown in FIG. 4, a mortar-like shape in the first molding region s1 of the green sheet S for glass in which the concave and convex first molding region s1 and the second molding region s2 are formed on the plate 10 shown in FIG. The taper surface s4 may be impregnated by applying and impregnating a citric acid solution with a brush 40 or a brush. After the formation of the impregnation region, as shown in FIG. 3, die cutting is performed by the punching die 30 to form a disc-shaped green sheet S ′, and the disc-shaped green sheet S ′ is baked to make the other than the impregnation region transparent. On the other hand, it is possible to form a disk-shaped glass in which the impregnation region is blackened.

この円盤状ガラスは、平坦性の高い最薄肉部は透明化されている一方で、テーパ面s4が黒色化されていることにより、最薄肉部をレーザ装置のレーザの光路上に位置させた場合に、テーパ面s4部分で遮光性が得られる。   In this disc-shaped glass, when the thinnest part with high flatness is made transparent, the tapered surface s4 is blackened, so that the thinnest part is positioned on the optical path of the laser of the laser device. In addition, light shielding properties can be obtained at the tapered surface s4.

このように、本発明のガラス用グリーンシートSは、凹凸形状の転写や、裁断または型抜きができるだけでなく、紙のように容易に撓ませることができる。しかも、ガラス用グリーンシートSは、塑性変形性が高いために撓ませた状態を保持させることができる。   As described above, the green sheet S for glass of the present invention can be easily bent like paper as well as transferring uneven shapes, cutting or die cutting. Moreover, since the glass green sheet S has high plastic deformability, it can be held in a bent state.

したがって、たとえば、図5(a)に示すように、ガラス用グリーンシートSを扇状に切断して扇状ガラス用グリーンシートS"を形成し、図5(b)に示すように、この扇状ガラス用グリーンシートS"の両端を突合わせるように撓ませて円錐状に巻いた状態とし、この状態で焼成することにより、図5(c)に示す円錐状ガラスGを形成することができる。この円錐状ガラスGは、ランプシェードなどとして用いることができ、特に、クエン酸溶液を用いて部分的に黒色化することによって、デザイン性を向上させることができる。なお、扇状ガラス用グリーンシートS"は、焼成にともなって収縮しながら円錐状ガラスGとなっている。   Therefore, for example, as shown in FIG. 5 (a), the glass green sheet S is cut into a fan shape to form a fan-shaped glass green sheet S ". As shown in FIG. The conical glass G shown in FIG. 5 (c) can be formed by bending the green sheet S "so that both ends abut each other and winding it into a conical shape, and firing in this state. This conical glass G can be used as a lamp shade or the like. In particular, the design can be improved by partially blackening using a citric acid solution. The fan-shaped glass green sheet S "is conical glass G while being shrunk as it is fired.

ここでは、湾曲させた扇状ガラス用グリーンシートS"に破れが生じないように比較的になだらかに湾曲させているが、ガラス用グリーンシートSを薄く形成することによって屈曲させることも可能であり、あるいは、積極的に破れを生じさせて、デザイン性を向上させることもできる。   Here, the curved fan-shaped glass green sheet S "is curved relatively gently so as not to be broken, but can be bent by forming the glass green sheet S thinly, Alternatively, it is possible to improve the design by actively breaking.

また、本発明のガラス用グリーンシートSを焼成して形成したガラスは、薄膜状となっているので、板ガラスや陶器の表面などに載置して、ガスバーナなどの炎で加熱することにより、板ガラスや陶器の表面に容易に貼付けることもできる。   Further, since the glass formed by firing the green sheet S for glass of the present invention is in the form of a thin film, it is placed on the surface of a plate glass or earthenware, and heated with a flame such as a gas burner to obtain a plate glass And can be easily applied to the surface of ceramics.

ガラス用グリーンシートへの凹凸形状の形成の説明図である。It is explanatory drawing of formation of the uneven | corrugated shape to the green sheet for glass. ガラス用グリーンシートへの凹凸形状の形成の説明図である。It is explanatory drawing of formation of the uneven | corrugated shape to the green sheet for glass. ガラス用グリーンシートの型抜きの説明図である。It is explanatory drawing of the die cutting of the green sheet for glass. ガラス用グリーンシートへのクエン酸溶液塗布の説明図である。It is explanatory drawing of the citric acid solution application | coating to the green sheet for glass. ガラス用グリーンシートの湾曲変形の説明図である。It is explanatory drawing of the curve deformation | transformation of the green sheet for glass.

符号の説明Explanation of symbols

S ガラス用グリーンシート
S' 円盤状グリーンシート
S" 扇状ガラス用グリーンシート
G 円錐状ガラス
s1 第1成形領域
s2 第2成形領域
s3 連結片
s4 テーパ面
10 版
11 押圧体
12 平板部
13 突出部
14 基底面
20 基台
21 載置面
30 抜き型
31 枠体
32 切欠部
40 筆
S Green sheet for glass
S 'disk-shaped green sheet
S "Green sheet for fan glass G Conical glass
s1 First molding area
s2 Second molding area
s3 connecting piece
s4 Tapered surface
10th edition
11 Press body
12 Flat part
13 Protrusion
14 Base surface
20 base
21 Placement surface
30 die cutting
31 Frame
32 Notch
40 brushstrokes

Claims (7)

粒径0.1〜10μmとしたシリカガラス粉末50〜80重量%を、水とメチルセルロースを主成分とするバインダ20〜50重量%と混合し、粘度を500〜1000mPa・sとしたスラリーを、厚み2mm以下の薄膜状として乾燥させてなるガラス用グリーンシート。   A 50 to 80% by weight silica glass powder having a particle size of 0.1 to 10 μm is mixed with 20 to 50% by weight of a binder mainly composed of water and methylcellulose, and a slurry having a viscosity of 500 to 1000 mPa · s is obtained. A green sheet for glass that is dried as a thin film of 2 mm or less. 前記バインダには、可塑剤、分散剤、消泡剤の少なくとも一種を添加していることを特徴とする請求項1に記載のガラス用グリーンシート。   The green sheet for glass according to claim 1, wherein at least one of a plasticizer, a dispersant, and an antifoaming agent is added to the binder. 請求項2記載のガラス用グリーンシートを、1200〜1300℃の温度で3〜24時間焼結した後、10-1Pa以下の雰囲気圧力で1400℃以上に加熱して透明化したガラス。 A glass obtained by sintering the green sheet for glass according to claim 2 at a temperature of 1200 to 1300 ° C for 3 to 24 hours and then heating to 1400 ° C or higher at an atmospheric pressure of 10 -1 Pa or lower. 前記ガラス用グリーンシートの焼成前に、表面に所定の凹凸形状を形成した版を前記ガラス用グリーンシートの所定位置に押圧したことにより、前記凹凸形状が転写されていることを特徴とする請求項3に記載のガラス。   The concavo-convex shape is transferred by pressing a plate having a predetermined concavo-convex shape on a surface thereof to a predetermined position of the glass green sheet before firing the green sheet for glass. 3. The glass according to 3. 前記ガラス用グリーンシートの焼成前に、前記ガラス用グリーンシートを裁断または型抜きして所定形状としたことを特徴とする請求項4に記載のガラス。   The glass according to claim 4, wherein the glass green sheet is cut or die-cut into a predetermined shape before firing the glass green sheet. 前記ガラス用グリーンシートの焼成前に、前記ガラス用グリーンシートを撓ませてから焼成することにより、湾曲面または屈曲面を備えたことを特徴とする請求項5に記載のガラス。   6. The glass according to claim 5, further comprising a curved surface or a bent surface by bending the green glass sheet before baking the green glass sheet. 前記ガラス用グリーンシートの焼成前に、前記ガラス用グリーンシートにクエン酸溶液を含浸させた含浸領域を形成し、焼結によって前記含浸領域以外を透明化する一方で、前記含浸領域を黒色化させたことを特徴とする請求項6に記載のガラス。   Before firing the green sheet for glass, an impregnation region is formed by impregnating the green sheet for glass with a citric acid solution, and other than the impregnation region is made transparent by sintering, while the impregnation region is blackened The glass according to claim 6.
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