JP3151620B2 - フレーク状ガラスの製造方法 - Google Patents
フレーク状ガラスの製造方法Info
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- JP3151620B2 JP3151620B2 JP14595990A JP14595990A JP3151620B2 JP 3151620 B2 JP3151620 B2 JP 3151620B2 JP 14595990 A JP14595990 A JP 14595990A JP 14595990 A JP14595990 A JP 14595990A JP 3151620 B2 JP3151620 B2 JP 3151620B2
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- glass
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプラスチック充填材、耐食ライニングあるい
は塗料に使用されるフレーク状ガラスに関する。なお、
本発明でいうフレーク状ガラスとは、縦横がそれぞれ5m
m以下のガラス薄片をさすものとする。
は塗料に使用されるフレーク状ガラスに関する。なお、
本発明でいうフレーク状ガラスとは、縦横がそれぞれ5m
m以下のガラス薄片をさすものとする。
［従来の技術］ フレーク状ガラスは、組成的にはソーダ石灰珪酸塩ガ
ラス系がほとんどで、約４μｍの厚さのものである。溶
融したガラスを風船のように膨らませ、急冷、粉砕して
製造されている。産業の発展に伴い、より高温まで耐え
る組成で、より薄いフレーク状ガラスが求められている
が、この要求に耐え得るフレーク状ガラスを工業的に製
造する方法は実用化されていない。
ラス系がほとんどで、約４μｍの厚さのものである。溶
融したガラスを風船のように膨らませ、急冷、粉砕して
製造されている。産業の発展に伴い、より高温まで耐え
る組成で、より薄いフレーク状ガラスが求められている
が、この要求に耐え得るフレーク状ガラスを工業的に製
造する方法は実用化されていない。
工業的に利用されているフレークとしては、天然の雲
母が知られている。これは、価格が高い、不純物に
よる着色がある、耐久性に乏しい、実用的な電気伝
導性がない等の問題点が指摘されているものの、代替品
がないため、各種の産業で使用されている。
母が知られている。これは、価格が高い、不純物に
よる着色がある、耐久性に乏しい、実用的な電気伝
導性がない等の問題点が指摘されているものの、代替品
がないため、各種の産業で使用されている。
また、有機金属化合物を含む溶液から薄いガラス板を
製造する技術として、例えば特開昭51−34219号公報に
記載されたように、有機金属化合物の加水分解、脱水縮
合を行った後の溶液を、他の液体上に浮かべることによ
り、薄いガラスとする方法が知られている。この公報記
載の方法によると、１μｍ以下の薄いガラス片が得られ
るとされており、これを粉砕することで、フレーク状ガ
ラスを製造することができるものと推察し得る。しか
し、この技術は、水に浮かべたガラス片の回収が難し
い、膜厚が均一になりにくい、等の欠点があり、この
技術で工業的にフレーク状ガラスを製造することは事実
上困難である。
製造する技術として、例えば特開昭51−34219号公報に
記載されたように、有機金属化合物の加水分解、脱水縮
合を行った後の溶液を、他の液体上に浮かべることによ
り、薄いガラスとする方法が知られている。この公報記
載の方法によると、１μｍ以下の薄いガラス片が得られ
るとされており、これを粉砕することで、フレーク状ガ
ラスを製造することができるものと推察し得る。しか
し、この技術は、水に浮かべたガラス片の回収が難し
い、膜厚が均一になりにくい、等の欠点があり、この
技術で工業的にフレーク状ガラスを製造することは事実
上困難である。
本発明者らは、先に、有機金属化合物を含む溶液を、
表面が平滑な基板上に塗布し、これを乾燥させ、基板か
ら剥離後に焼結することにより、フレーク状ガラスを簡
単かつ効率的に製造することができることを見いだし、
特許出願を行った。
表面が平滑な基板上に塗布し、これを乾燥させ、基板か
ら剥離後に焼結することにより、フレーク状ガラスを簡
単かつ効率的に製造することができることを見いだし、
特許出願を行った。
［発明が解決しようとする課題］ 上記本発明者らによるフレーク状ガラスの製造方法で
は有機金属化合物を含む溶液を乾燥して得られる生成物
の基板からの剥離性が満足のいくものでないため、効率
良く、安定したフレーク状ガラスを工業的に製造するに
は改良の余地があった。
は有機金属化合物を含む溶液を乾燥して得られる生成物
の基板からの剥離性が満足のいくものでないため、効率
良く、安定したフレーク状ガラスを工業的に製造するに
は改良の余地があった。
そこで、本発明の目的は上記本発明者の方法をさらに
改良し、安定した物性を示すフレーク状ガラスを簡単か
つ効率的に製造する方法を提供することである。
改良し、安定した物性を示すフレーク状ガラスを簡単か
つ効率的に製造する方法を提供することである。
［課題を解決するための手段］ 本発明の上記目的は次の構成により達成される。
すなわち、ケイ素アルコキシドが溶液１リットル当た
り酸化物換算で、5g〜300gで含まれるアルコール溶液を
モル比で表してケイ素アルコキシドに対して８〜100倍
の水と反応させた後、該反応液を基板上に塗布し、これ
を乾燥させて基材から剥離した後、400℃以上の温度で
焼結するフレーク状ガラスの製造方法である。
り酸化物換算で、5g〜300gで含まれるアルコール溶液を
モル比で表してケイ素アルコキシドに対して８〜100倍
の水と反応させた後、該反応液を基板上に塗布し、これ
を乾燥させて基材から剥離した後、400℃以上の温度で
焼結するフレーク状ガラスの製造方法である。
本発明では、ケイ素アルコキシドを、それの８倍から
100倍のモル数の水と反応させた後の溶液を用いること
が好ましい。このような溶液を表面が平滑な基板に塗
布、乾燥すると、基板からの剥離が容易になり、薄いフ
レーク状ガラスを、簡単かつ効率的に量産できるように
なる。
100倍のモル数の水と反応させた後の溶液を用いること
が好ましい。このような溶液を表面が平滑な基板に塗
布、乾燥すると、基板からの剥離が容易になり、薄いフ
レーク状ガラスを、簡単かつ効率的に量産できるように
なる。
本発明に用いるケイ素アルコキシドは、具体的には、
そのメトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシ
ドまたはテトラエトキシド等が、単体あるいは混合体と
して用いられる。
そのメトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシ
ドまたはテトラエトキシド等が、単体あるいは混合体と
して用いられる。
上記ケイ素アルコキシドを含むアルコール溶液の溶媒
は、ケイ素アルコキシドを溶解するアルコールであれば
基本的に何でもよいが、メタノール、エタノール、プロ
パノール、ブタノール等のアルコール類が最も好まし
い。
は、ケイ素アルコキシドを溶解するアルコールであれば
基本的に何でもよいが、メタノール、エタノール、プロ
パノール、ブタノール等のアルコール類が最も好まし
い。
上記ケイ素アルコキシドの反応には水分が必要であ
る。これは、酸性、塩基性の何れでもよいが、加水分解
を促進するためには、塩酸、硝酸、硫酸等で酸性にした
水を用いるのが好ましい。塩基性の水を用いると、溶液
のゲル化が起こる可能性があり、溶液のポットライフが
短くなることがある。上記ケイ素アルコキシドと水との
反応温度条件は特に限界はないが、例えば10〜80℃の温
度が好ましい。加水分解、脱水縮合反応が進行すると、
メタロキサン結合ができ、高分子が溶液中で成長してい
く。高分子の分子量が大きくなるほど、基板との付着が
弱くなり、剥離しやすくなる。
る。これは、酸性、塩基性の何れでもよいが、加水分解
を促進するためには、塩酸、硝酸、硫酸等で酸性にした
水を用いるのが好ましい。塩基性の水を用いると、溶液
のゲル化が起こる可能性があり、溶液のポットライフが
短くなることがある。上記ケイ素アルコキシドと水との
反応温度条件は特に限界はないが、例えば10〜80℃の温
度が好ましい。加水分解、脱水縮合反応が進行すると、
メタロキサン結合ができ、高分子が溶液中で成長してい
く。高分子の分子量が大きくなるほど、基板との付着が
弱くなり、剥離しやすくなる。
上記ケイ素アルコキシドは、溶液１リットルあたり酸
化物換算で、5g〜300gで用いるのが好ましい。5g以下の
濃度の溶液を使用すると、膜が薄く、基板からの剥離が
うまくできない。また、濃度が300g以上になると、溶液
がゲル化してしまい、工業的に連続生産が不可能とな
る。
化物換算で、5g〜300gで用いるのが好ましい。5g以下の
濃度の溶液を使用すると、膜が薄く、基板からの剥離が
うまくできない。また、濃度が300g以上になると、溶液
がゲル化してしまい、工業的に連続生産が不可能とな
る。
その他、上記ケイ素アルコキシドを含む溶液の特性を
変化させるために、有機増粘剤等を添加してもよい。し
かし、この添加量が多いと最終段階の加熱で炭化するこ
とがあるので、10％以下にしておくべきである。
変化させるために、有機増粘剤等を添加してもよい。し
かし、この添加量が多いと最終段階の加熱で炭化するこ
とがあるので、10％以下にしておくべきである。
本発明で使用する基板は金属、ガラスあるいはプラス
チック等の材質で、表面が平滑なものを用いることがで
きる。
チック等の材質で、表面が平滑なものを用いることがで
きる。
上記基板に膜を形成する技術は、公知の技術を用いれ
ばよく、例えば、上記有機金属化合物を含む溶液に基板
を浸漬した後、引き上げる方法や、基板上に上記溶液を
滴下し、基板を高速で回転させる方法等が用いられる。
ばよく、例えば、上記有機金属化合物を含む溶液に基板
を浸漬した後、引き上げる方法や、基板上に上記溶液を
滴下し、基板を高速で回転させる方法等が用いられる。
本発明で製造されるフレーク状ガラスの厚さは、概ね
10μｍから0.05μｍの間である。約10μｍより厚いと、
膜の自由表面と基板付近との乾燥速度の差が大きくなり
すぎ、基板に水平な方向での膜間剥離が発生するように
なる。逆に約0.05μｍより薄いと、基板と膜との付着性
が大きくなりすぎ、膜が基板から剥離しなくなり、フレ
ークとはならない。
10μｍから0.05μｍの間である。約10μｍより厚いと、
膜の自由表面と基板付近との乾燥速度の差が大きくなり
すぎ、基板に水平な方向での膜間剥離が発生するように
なる。逆に約0.05μｍより薄いと、基板と膜との付着性
が大きくなりすぎ、膜が基板から剥離しなくなり、フレ
ークとはならない。
剥離した膜の焼結に関しては、その方法に特に制限は
ない。また、剥離した膜がゲルからガラスへ確実に転移
するに十分な焼結温度と時間で加熱することが望まし
い。
ない。また、剥離した膜がゲルからガラスへ確実に転移
するに十分な焼結温度と時間で加熱することが望まし
い。
［作用］ 本発明によれば、ケイ素アルコキシド含有アルコール
溶液を基板上に塗布する前に、該ケイ素アルコキシドの
加水分解と脱水縮合反応をさせる。こうして得られた反
応液を基板上に塗布することで剥離性の向上したフレー
ク状ガラスが容易に製造できるようになる。
溶液を基板上に塗布する前に、該ケイ素アルコキシドの
加水分解と脱水縮合反応をさせる。こうして得られた反
応液を基板上に塗布することで剥離性の向上したフレー
ク状ガラスが容易に製造できるようになる。
［実施例］ 以下本発明の実施例を説明する。
実施例１ 市販のシリコンテトラエトキシド、エタノール、0.1
規定塩酸水を、体積比1:2:1の割合で混合した。この時
の添加水分量はモル比でシリコンテトラエトキシドの約
８倍、シリカの濃度は溶液１リットルあたり約100gであ
る。撹拌を40℃で約20時間行った後、この溶液を、表面
を研磨して平滑にした、厚さ1mmのステンレス板上に薄
く流し出した。これを大気中に放置して乾燥したとこ
ろ、塗布した面積の全域に亙って膜が基板から剥離し
て、フレーク状になっていた。このフレークを400℃か
ら1000℃までの温度で１時間焼結した。焼結後、Ｘ線回
折法で調べたところ、いずれもシャープなピークを示さ
ず、ガラス状態であった。
規定塩酸水を、体積比1:2:1の割合で混合した。この時
の添加水分量はモル比でシリコンテトラエトキシドの約
８倍、シリカの濃度は溶液１リットルあたり約100gであ
る。撹拌を40℃で約20時間行った後、この溶液を、表面
を研磨して平滑にした、厚さ1mmのステンレス板上に薄
く流し出した。これを大気中に放置して乾燥したとこ
ろ、塗布した面積の全域に亙って膜が基板から剥離し
て、フレーク状になっていた。このフレークを400℃か
ら1000℃までの温度で１時間焼結した。焼結後、Ｘ線回
折法で調べたところ、いずれもシャープなピークを示さ
ず、ガラス状態であった。
電子顕微鏡でこれを観察したところ、膜厚が0.8μｍ
のきれいなフレーク状ガラスであった。
のきれいなフレーク状ガラスであった。
比較例 上記実施例１の溶液の水をエタノールに置換し、加水
分解、重合反応を行わない状態の溶液（市販のシリコン
テトラエトキシド：エタノール＝1:3体積比）を、実施
例１と同様の条件でステンレス基板上に塗布し、乾燥
後、剥離を試みたが、総面積の約10％でのみ剥離が見ら
れた。残りの部分は基板との付着力が大きく剥離が困難
であった。
分解、重合反応を行わない状態の溶液（市販のシリコン
テトラエトキシド：エタノール＝1:3体積比）を、実施
例１と同様の条件でステンレス基板上に塗布し、乾燥
後、剥離を試みたが、総面積の約10％でのみ剥離が見ら
れた。残りの部分は基板との付着力が大きく剥離が困難
であった。
［発明の効果］ 本発明によれば、基板からの剥離性のよいフレーク状
ガラスが得られる。また、従来製造が困難であった非常
に薄いフレーク状ガラスが、簡単かつ効率的に製造でき
る。
ガラスが得られる。また、従来製造が困難であった非常
に薄いフレーク状ガラスが、簡単かつ効率的に製造でき
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堂下 和宏 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11 号 日本板硝子株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−285838（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C03B 37/00 - 37/16 C03B 8/02 C03B 19/12 C03B 20/00
Claims (2)
- 【請求項１】ケイ素アルコキシドが溶液１リットル当た
り酸化物換算で、5g〜300gで含まれるアルコール溶液を
モル比で表してケイ素アルコキシドに対して８〜100倍
の水と反応させた後、該反応液を基板上に塗布し、これ
を乾燥させて基材から剥離した後、400℃以上の温度で
焼結することを特徴とするフレーク状ガラスの製造方
法。 - 【請求項２】前記ケイ素アルコキシドがシリコンテトラ
エトキシドであり、前記アルコールがエタノールである
請求項１記載のフレーク状ガラスの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14595990A JP3151620B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | フレーク状ガラスの製造方法 |
| US07/741,496 US5201929A (en) | 1990-03-09 | 1991-03-05 | Apparatus for producing flakes of glass |
| PCT/JP1991/000291 WO1993016963A1 (en) | 1990-03-09 | 1991-03-05 | Process for making flaky glass and apparatus therefor |
| US07/971,546 US5294237A (en) | 1990-03-09 | 1992-11-05 | Process for producing flakes of glass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14595990A JP3151620B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | フレーク状ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0442828A JPH0442828A (ja) | 1992-02-13 |
| JP3151620B2 true JP3151620B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=15396984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14595990A Expired - Fee Related JP3151620B2 (ja) | 1990-03-09 | 1990-06-04 | フレーク状ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3151620B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014010230A1 (ja) | 2012-07-10 | 2014-01-16 | 日本板硝子株式会社 | 金属酸化物を含む粒体の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3521246B1 (en) | 2011-01-11 | 2020-03-04 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Flake-like mesoporous particles and manufacturing method therefor |
-
1990
- 1990-06-04 JP JP14595990A patent/JP3151620B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014010230A1 (ja) | 2012-07-10 | 2014-01-16 | 日本板硝子株式会社 | 金属酸化物を含む粒体の製造方法 |
| US9260317B2 (en) | 2012-07-10 | 2016-02-16 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Method for producing granular material containing metal oxide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0442828A (ja) | 1992-02-13 |
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Legal Events
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