JPH02188441A - Production of quartz glass doped with functional organic molecule - Google Patents

Production of quartz glass doped with functional organic molecule

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JPH02188441A
JPH02188441A JP460289A JP460289A JPH02188441A JP H02188441 A JPH02188441 A JP H02188441A JP 460289 A JP460289 A JP 460289A JP 460289 A JP460289 A JP 460289A JP H02188441 A JPH02188441 A JP H02188441A
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functional organic
molecule
organic molecule
organic molecules
functional
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JP460289A
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Masumi Ito
真澄 伊藤
Hiroshi Yokota
弘 横田
Hiroshi Suganuma
寛 菅沼
Toshio Danzuka
彈塚 俊雄
Masahiro Takagi
政浩 高城
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/006Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route

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Abstract

PURPOSE:To stably and efficiently use the high-performance functional org. molecule and to obtain the silica glass useful in optoelectronics by adding the functional org. molecule when a silicon alkoxide is hydrolyzed, dehydrating, and condensing the molecule. CONSTITUTION:Water and alcohol are added to the silicon alkoxide shown by Si(OR)4 (R is an alkyl) to obtain a liq. mixture. An amount of water to be used is about 4-10 times of the silicon alkoxide. The functional org. molecule such as a nonlinear optical functional org. molecule (e.g. 2-methyl-4-nitroaniline), a photochromism functional org. molecule (e.g. spiropyrane), an electrochromism functional org. molecule (e.g. polyxylylviologen), and a liq. crystal (p- methoxybenzylidene-p'-butylaniline) is added to the liq. mixture. The mixture is hydrolyzed, dehydrated, and condensed while applying ultrasonic vibration to obtain the quartz glass doped with the functional org. molecule.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はオプトエレクトロニクスに使用できる機能性を
有する機能性有機分子ドープ石英ガラスの製造方法に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing functional organic molecule-doped quartz glass having functionality that can be used in optoelectronics.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年オプトエレクトロニクスの分野において、高い機能
を有する有機材料の開発が盛んである。
In recent years, the development of highly functional organic materials has been active in the field of optoelectronics.

例えば有機色素レーザ、有機光導電体、有機エレクトロ
ルミネッサンス、有機エレクトロミックデイスプレー、
各種センサ、半導体レーザの第2高調波発生デバイス、
光双安定メモリや光電子IC等の非線型光学素子、有機
フォトクロミズムなどが知られている。特に非線形光学
機能を有する材料としては、無機材料よりも桁違いに大
きい性能を有する有機物が見い出されている。このよう
な有機非線形光学材料としては有機結晶、高分子化合物
、液晶等がある。
For example, organic dye lasers, organic photoconductors, organic electroluminescence, organic electromic displays,
Various sensors, semiconductor laser second harmonic generation devices,
Nonlinear optical elements such as optical bistable memories and photoelectronic ICs, organic photochromism, and the like are known. In particular, as materials having nonlinear optical functions, organic materials have been found to have performance orders of magnitude greater than inorganic materials. Such organic nonlinear optical materials include organic crystals, polymer compounds, liquid crystals, and the like.

ここで、非線形光学材料とは、入射光の振幅に比例せず
、2乗以上の高次の効果が現れる光学現象(非線形効果
)を大きく示す材料であり、物質内に入射した光によっ
て誘起される分極は次式(11のように表され、 P = t、z”’E+ ε。χ町!+ε、 χL″E
”・= + ε、 x′’E″−(11χtx+を2次
の非線形感受率、χlnを3次の非線形感受率という。
Here, a nonlinear optical material is a material that exhibits an optical phenomenon (nonlinear effect) that is not proportional to the amplitude of incident light and exhibits a high-order effect of the square or higher order, and is induced by light that enters the material. The polarization is expressed as the following equation (11, P = t, z"'E+ ε.
"・= + ε, x''E"-(11χtx+ is called second-order nonlinear susceptibility, and χln is called third-order nonlinear susceptibility.

このような非線形光学材料として、無機材料ではLIN
bOs 、 KIIzPO4,BaTiOs等が、また
有機材料では2−メチル−4−ニトロアニリン、尿素、
at−ニトロアニリン等が知られている。有機結晶の2
−メチル−4−ニトロアニリン(MNΔ)は2次非線形
材料として有名である。高分子材料では、ポリフッ化ビ
ニリデンが3次非線形効果を持つことが知られている。
As such a nonlinear optical material, LIN is an inorganic material.
bOs, KIIzPO4, BaTiOs, etc., and organic materials such as 2-methyl-4-nitroaniline, urea,
At-nitroaniline and the like are known. organic crystal 2
-Methyl-4-nitroaniline (MNΔ) is famous as a second-order nonlinear material. Among polymer materials, polyvinylidene fluoride is known to have a third-order nonlinear effect.

液晶も3次の非線形効果を持つことが分かっている。It is known that liquid crystals also have third-order nonlinear effects.

このような非線形光学材料は情報記録密度の高度化や光
コンピュータなどへの応用が考えられており、を機材料
への関心が高まっている。
Such nonlinear optical materials are expected to be applied to higher information storage densities and optical computers, and interest in optical materials is increasing.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来のこの種の有機材料は、有機色素レーザの場合のよ
うに溶媒に溶解させた溶液として使用したり、単結晶ガ
ラスに吸着させた形態、或いは有機高分子に分散させた
状態で使われる場合が多い。
Conventionally, this type of organic material is used as a solution dissolved in a solvent as in the case of organic dye lasers, adsorbed on single crystal glass, or dispersed in organic polymers. There are many.

しかし、このような従来の使用形態は、有機分子の機能
性を十分に活用することができないものであった。何故
ならば、液体デバイスは固体デバイスよりも取り扱いが
不便であるし、また、光学的透光性が悪いため、光学部
品としては使用範囲が限られるからである。同様に高分
子材料を有機分子の媒質として使用する場合も、高分子
の耐久性が問題となっている。このように機能性有機分
子は高い機能を持ちながら、適当な媒質がないため、十
分に活用されていないのが現状であり、この点の早急な
解決が大きな課題とされている。
However, such conventional usage forms have not been able to fully utilize the functionality of organic molecules. This is because liquid devices are more inconvenient to handle than solid devices, and also have poor optical transparency, which limits their range of use as optical components. Similarly, when a polymeric material is used as a medium for organic molecules, the durability of the polymer is also a problem. Although functional organic molecules have high functionality, they are currently not fully utilized due to the lack of suitable media, and an immediate solution to this problem is a major issue.

本発明は上記の現状に鑑み、機能性有機分子に対して新
規かつ好適な媒質を見出し、その製造方法を提供して、
工学部品として広い用途への可能性を開くことを目的と
してなされたものである。
In view of the above-mentioned current situation, the present invention has discovered a new and suitable medium for functional organic molecules, and provides a method for producing the same.
This was done with the aim of opening up possibilities for a wide range of uses as engineering parts.

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明者等は前
記の目的に沿い鋭意研究努力の結果、耐久性・透光性に
優れたシリカガラスを機能性有機分子の媒質として用い
ることにより、機能性有機分子の機能を高性能で安定に
活用できることが分かった。さらにこの目的を達成する
ためには、ゾルゲル法と呼ばれるガラスの合成法が安定
かつ均一な分散ができるので最も適していることが分か
った。
[Means and effects for solving the problem] As a result of intensive research efforts in accordance with the above-mentioned objective, the present inventors have achieved the following by using silica glass, which has excellent durability and translucency, as a medium for functional organic molecules. It was found that the functions of functional organic molecules can be utilized stably and with high performance. Furthermore, in order to achieve this objective, it was found that a glass synthesis method called the sol-gel method is most suitable because it allows for stable and uniform dispersion.

すなわち、本発明は一般式Si To R11(但しR
はアルキル基)で表されるシリコンアルコキシドに水及
びアルコールを加えて混合液として、加水分解・脱水縮
合させることによりシリカガラスを合成する方法におい
て、前記加水分解時に該混合液に機能性有機分子を添加
することを特徴とする機能性有機分子ドープ石英ガラス
の製造方法である。
That is, the present invention relates to the general formula Si To R11 (however, R
In a method of synthesizing silica glass by adding water and alcohol to a silicon alkoxide represented by an alkyl group to form a mixed solution, and performing hydrolysis and dehydration condensation, functional organic molecules are added to the mixed solution during the hydrolysis. This is a method for producing functional organic molecule-doped quartz glass, characterized in that the quartz glass is doped with functional organic molecules.

本発明においては前記機能性有機分子が非線形光学機能
性有機分子、フォトクロミズム機能性有機分子、エレク
トロミズム機能性有機分子又は液晶であることが特に好
ましく、上記混合液に超音波振動を加えながら加水分解
することを特徴とする上記製造方法は特に好ましい実施
態様である。
In the present invention, it is particularly preferable that the functional organic molecule is a nonlinear optical functional organic molecule, a photochromic functional organic molecule, an electromic functional organic molecule, or a liquid crystal, and the mixed liquid is hydrolyzed while applying ultrasonic vibration. The above manufacturing method is a particularly preferred embodiment.

本発明によれば機能性有機分子の構造を変成することな
くシリカガラス中に分散添加することができる。さらに
機能性有機分子添加の際に超音波振動を与えることによ
り、機能性有機分子を溶液中で非常に均一に分散でき、
また、水、アルコールに不溶な機能性有機分子も単分子
状で均一分散できることを見い出した。
According to the present invention, functional organic molecules can be dispersed and added into silica glass without modifying their structure. Furthermore, by applying ultrasonic vibration when adding functional organic molecules, the functional organic molecules can be dispersed very uniformly in the solution.
We also discovered that functional organic molecules that are insoluble in water and alcohol can be uniformly dispersed in monomolecular form.

以下に、本発明に到った経緯と本発明の詳細を具体的に
説明する。
Below, the circumstances leading to the present invention and the details of the present invention will be specifically explained.

機能性有機分子の媒質としてガラスを用いることは、特
に機能性有機分子が光学的機能性有機分子の場合には望
ましいと考えられるが、一般に有機分子は熱に弱く、機
能性有機分子も300℃前後で分解するという問題があ
る。
It is considered desirable to use glass as a medium for functional organic molecules, especially when the functional organic molecules are optically functional organic molecules, but organic molecules are generally sensitive to heat, and functional organic molecules can also be heated up to 300°C. There is a problem with disassembling the front and rear parts.

シリカガラスは古(から耐久性に優れた工学材料として
使われてきたもので、その製造方法としては、溶融法と
呼ばれる2000℃以上の高温下で天然石英を溶かし、
冷却する方法によっていた。
Silica glass has been used as a highly durable engineering material since ancient times, and its manufacturing method involves melting natural quartz at high temperatures of over 2,000 degrees Celsius, which is called the fusion method.
It depends on the method of cooling.

このような高温工程では有機分子を分散させることはで
きない。
Organic molecules cannot be dispersed in such a high temperature process.

ところで、近年、ゾルゲル法と呼ばれるガラスの低温合
成プロセスが開発された。このゾルゲル法は、一般式5
l(OR+4(但しRはアルキル基)で表されるシリコ
ンアルコキシドを加水分解することにより、ゲル体を合
成するもので、この反応は室温下、溶液中で進行する。
Incidentally, in recent years, a low-temperature glass synthesis process called the sol-gel method has been developed. This sol-gel method is based on the general formula 5
A gel body is synthesized by hydrolyzing a silicon alkoxide represented by l(OR+4 (where R is an alkyl group), and this reaction proceeds in a solution at room temperature.

従って、ゾルゲル法の場合には機能性有機分子をゲル体
中に分散させても、分解の恐れはない。この考えにより
本発明者等が実験を重ねたところ、シリコンアルコキシ
ドを加水分解する時に機能性有機分子を添加する方法に
よれば機能性有機分子の構造を変成することなくシリカ
ガラス中に分散添加することができること、さらに機能
性有機分子添加の際に超音波振動を与えることにより、
機能性有機分子を溶液中で非常に均一に分散でき、また
、水、アルコールに不溶な機能性有機分子も単分子状で
均一分散できることを見い出した。
Therefore, in the case of the sol-gel method, there is no fear of decomposition even if functional organic molecules are dispersed in a gel body. Based on this idea, the inventors conducted repeated experiments and found that by adding functional organic molecules when hydrolyzing silicon alkoxide, it is possible to disperse and add functional organic molecules into silica glass without changing the structure of the functional organic molecules. Furthermore, by applying ultrasonic vibration when adding functional organic molecules,
We have discovered that functional organic molecules can be dispersed very uniformly in a solution, and that functional organic molecules that are insoluble in water and alcohol can also be uniformly dispersed in monomolecular form.

しかし、溶融法で合成されるシリカガラスと同質のガラ
スをゾルゲル法により得るためには、上記ゲル体を10
00℃に加熱する必要がある。本発明者等はこの点をさ
らに検討した結果、100℃程度の熱処理でも十分に透
明なゲルガ・ラスは得られること、このゲルガラスは、
通常のシリカガラスと比較して水、アルコール含有量が
多く、密度が小さいが、透光性1機械的強度はシリカガ
ラスにかなり近い、という知見を得て本発明に到ったも
のである。
However, in order to obtain a glass of the same quality as silica glass synthesized by the melting method by the sol-gel method, the gel body must be
It is necessary to heat it to 00°C. As a result of further investigation into this point, the present inventors found that sufficiently transparent gel glass can be obtained even with heat treatment at about 100°C.
The present invention was based on the knowledge that although it has a higher water and alcohol content and a lower density than ordinary silica glass, its translucency and mechanical strength are quite close to those of silica glass.

本発明では、一般式St to R14(但しRはアル
キル基)で表されるシリコンアルコキシドに加水分解用
の水及びシリコンアルコキシドと水の溶媒としてのアル
コールを加えて混合液とし、シリコンアルコキシドを加
水分解する時に機能性有機分子を添加する。機能性有機
分子が水或いはアルコールに可溶な場合は、予め機能性
有機分子を溶解させた溶液をアルコキシドに添加するこ
とも可能である。この機能性有機分子添加混合液を室温
で静置しておくと、シリコンアルコキシドは加水分解に
よりシリカSi Oxになり、このシリカが脱水・縮合
することにより、ゲルと呼ばれる固体になる。
In the present invention, water for hydrolysis and alcohol as a solvent for silicon alkoxide and water are added to silicon alkoxide represented by the general formula St to R14 (where R is an alkyl group) to form a mixed solution, and the silicon alkoxide is hydrolyzed. At the same time, functional organic molecules are added. When the functional organic molecule is soluble in water or alcohol, it is also possible to add a solution in which the functional organic molecule is dissolved in advance to the alkoxide. When this functional organic molecule-added mixture is allowed to stand at room temperature, silicon alkoxide is hydrolyzed into silica SiOx, and this silica is dehydrated and condensed to become a solid called gel.

この反応において、機能性有機分子はその構造を変える
ことなく、シリカSi O!のネットワーク内に取り込
まれるものと考えられる。このゲル体をさらに乾燥させ
ることにより、ゲルガラスと呼ばれるシリカガラス類似
体を得る。このゲルガラス中の機能性有機分子は単分子
分散していることが分光分析により確かめられた。
In this reaction, the functional organic molecule does not change its structure and is converted into silica, SiO! It is thought that the system will be incorporated into the network. By further drying this gel body, a silica glass analog called gel glass is obtained. It was confirmed by spectroscopic analysis that the functional organic molecules in this gel glass were monomolecularly dispersed.

機能性有機分子をガラス中にさらに均一に分散させるた
めには、加水分解反応時に超音波振動を該溶液に与える
ことが有効である。ガラスのような等方的構造の物質の
物質を合成する場合、溶液内の均一性は必要不可欠であ
り、一般に可溶な溶質のみの混合液の場合、撹拌により
均一な溶液が得られる。しかし、例えば液晶のように分
子量が大きく、疏水性の機能性有機分子は水、エタノー
ル等のアルコールに不溶であり、このような不溶性物質
は溶液中でも会合し、均一分散されない。
In order to more uniformly disperse the functional organic molecules in the glass, it is effective to apply ultrasonic vibration to the solution during the hydrolysis reaction. When synthesizing a substance with an isotropic structure such as glass, uniformity within the solution is essential, and generally, in the case of a mixture of only soluble solutes, a homogeneous solution can be obtained by stirring. However, hydrophobic functional organic molecules with large molecular weights such as liquid crystals are insoluble in water and alcohols such as ethanol, and such insoluble substances associate even in solution and are not uniformly dispersed.

このような混合液をゲル化させても機能性有機分子をド
ープしたゲルガラスは得られない。このような場合にお
いて、混合液に超音波振動を与えると、液体の分子に直
接力学的振動を与えることで、機能性有機分子の会合を
防ぐことができ、液晶のような機能性有機分子も溶液内
に均一分散できる。
Even if such a mixed solution is gelled, gel glass doped with functional organic molecules cannot be obtained. In such cases, applying ultrasonic vibration to the liquid mixture can prevent the association of functional organic molecules by directly applying mechanical vibration to the molecules of the liquid, and can also prevent functional organic molecules such as liquid crystals. Can be uniformly dispersed in the solution.

ゲル体を温度100℃以下で静置することにより、十分
乾燥したゲルガラスを得られる。
By allowing the gel body to stand still at a temperature of 100° C. or lower, sufficiently dry gel glass can be obtained.

このように、本発明は溶液反応でかつ100℃という低
温で合成反応させることにより、機能性有機分子をガラ
ス合成反応プロセス内で共存させることを可能としたも
のである。
As described above, the present invention enables functional organic molecules to coexist within the glass synthesis reaction process by carrying out the synthesis reaction in a solution reaction at a low temperature of 100°C.

本発明の一般式Si 10 R14(但しRはアルキル
基)で表されるシリコンアルコキシドとしては、Rが例
えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のも
のが挙げられる。
Examples of the silicon alkoxide of the present invention represented by the general formula Si 10 R14 (where R is an alkyl group) include those in which R is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and the like.

該シリコンアルコキシドを加水分解するために加える水
は、該シリコンアルコキシドに対してモル比で4〜10
倍程度の範囲内が好ましく、この理由は上記範囲より少
ないと乾燥中にゲルにクラックが生じ、多すぎるとゲル
化が進行しないためである。
The water added to hydrolyze the silicon alkoxide has a molar ratio of 4 to 10 to the silicon alkoxide.
The amount is preferably within the range of about twice that, because if it is less than the above range, cracks will occur in the gel during drying, and if it is too much, gelation will not proceed.

アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、
プロパツール等が好ましく、その添加量はシリコンアル
コキシドに対して、モル比で2〜4倍程度の範囲内が好
ましく、この理由は上記範囲より少ない場合には6機分
子の析出がおこり、多すぎる場合にはゲル化が遅れるか
らである。
Examples of alcohol include methanol, ethanol,
Propatool, etc. is preferable, and the amount added is preferably within a range of about 2 to 4 times the molar ratio of silicon alkoxide.The reason for this is that if it is less than the above range, precipitation of 6 molecules will occur, which is too much. This is because gelation is delayed in some cases.

本発明に係わる機能性有機分子としては、種々の機能性
有機分子を用いることができるが、例えば非線形光学機
能性有機分子、フォトクロミズム機能性有機分子、エレ
クトロミズム機能性有機分子又は液晶等の光学的機能性
有機分子は、それらの機能性有機分子の媒質としてガラ
スを用いることにより、機能性有機分子自体の優れた特
性を非常に有利に発揮できる点で、特に好ましいものと
して挙げられる。
Various functional organic molecules can be used as the functional organic molecules according to the present invention. Functional organic molecules are particularly preferred because the excellent properties of the functional organic molecules themselves can be very advantageously exhibited by using glass as a medium for the functional organic molecules.

該機能性を機分子の添加量は、溶媒に対して飽和溶解量
以下でなければならず、この理由は飽和溶解量以上を添
加すると、ゲル化の際に該有機分子が析出し、ゲルガラ
ス内に均一に添加されないためである。
The amount of the organic molecule that provides this functionality must be less than the saturated amount dissolved in the solvent.The reason for this is that if more than the saturated amount is added, the organic molecule will precipitate during gelation, resulting in dissolution within the gel glass. This is because it is not added uniformly.

本発明に係わる非線形光学機能性有機分子としては、例
えば2−メチル−4−ニトロアニリン、3−メチル−4
・ニトロピリジン−N−オキサイド、尿素9m−ニトロ
アニリン等が挙げられ、フォトクロミズム機能性有機分
子としては、例えばスピロピラン、アゾベンゼン、シス
ースヂルベン、ニトロン−オキサシリジン、1−フェノ
キシアントラキノン等が挙げられ、エレクトロミズム機
能性有機分子としては、例えばポリキシリルビオロゲン
、ポリスチレンスルホン酸等が挙げられ、液晶としては
、例えばパラメトキシベンジリデンパラジブチルアニリ
ン。
Examples of nonlinear optically functional organic molecules according to the present invention include 2-methyl-4-nitroaniline, 3-methyl-4
・Nitropyridine-N-oxide, urea 9m-nitroaniline, etc. are mentioned, and photochromic functional organic molecules include, for example, spiropyran, azobenzene, cis-dirubene, nitrone-oxacyridine, 1-phenoxyanthraquinone, etc. Examples of organic molecules include polyxylyl viologen and polystyrene sulfonic acid, and examples of liquid crystals include paramethoxybenzylideneparadibutylaniline.

コレステロール、テレフタル・ビスブチルアニリン等が
挙げられる。ただし、これらに限定されるものではない
ことは、言う迄もない。
Examples include cholesterol, terephthal bisbutylaniline, and the like. However, it goes without saying that it is not limited to these.

超音波振動の条件は、本発明者等の実験では発振周波数
45 K Ilzで1〜5時間とした。加水分解の反応
温度は30〜50℃、加水分解時間は10〜20時間程
度、ゲルの脱水・縮合条件は、50〜80℃で1〜3日
間保持、ゲル体の更なる乾燥条件は、80℃から150
℃へ1〜b 度で昇温して150℃で5〜15時間保つ、といた条件
を採用した。ただし、これに限定されるところはない。
In the experiments conducted by the present inventors, the conditions of ultrasonic vibration were oscillation frequency of 45 K Ilz and duration of 1 to 5 hours. The reaction temperature for hydrolysis is 30 to 50°C, the hydrolysis time is about 10 to 20 hours, the gel dehydration and condensation conditions are 50 to 80°C, held for 1 to 3 days, and the further drying conditions for the gel body are 80 to 80°C. ℃ to 150
Conditions were adopted in which the temperature was raised at 1 to 1.degree. C. and maintained at 150.degree. C. for 5 to 15 hours. However, it is not limited to this.

〔実施例〕〔Example〕

実施例1 シリコンメトキシド4m/、 I+!02.3rn1.
 HCj70.06rnt、エタノール5.7dに非線
形有機分子である2−メチル−4−ニトロアニリン17
■を溶かし、この混合溶液を1週間、室温で静置して、
半径20mm、厚さ2關の円板上のゲルガラスを得た。
Example 1 Silicon methoxide 4m/, I+! 02.3rn1.
HCj70.06rnt, ethanol 5.7d and 2-methyl-4-nitroaniline 17, a nonlinear organic molecule.
Dissolve ■, leave this mixed solution at room temperature for one week,
A disc-shaped gel glass with a radius of 20 mm and a thickness of 2 mm was obtained.

これは黄色の透明ガラスで、肉眼で観察したところ有機
物の局在は認められなかった。溶液状態とゲルガラス状
態で分光分析をしたところ、両者のスペクトルに差はな
かったので、添加物は均一に分散していると考えられる
This was a yellow transparent glass, and when observed with the naked eye, no localized organic matter was observed. When spectroscopic analysis was performed in the solution state and in the gel glass state, there was no difference in the spectra between the two, so it is considered that the additives were uniformly dispersed.

実施例2 シリコンメトキシド7rn1. H雪04mZ、 HC
fO。
Example 2 Silicon methoxide 7rn1. H snow 04mZ, HC
fO.

1+J、エタノール6−に、ネマティック液晶の1つ、
p−メトキシベンジリデン−po−アルキルアニリン0
.25 rn!、を加えた。この混合液を超音波振動槽
内で1時間、均一化した後、室温で1週間静置した。白
色の液晶分子が均一に分散しているゲルガラスを得た。
1+J, ethanol 6-, one of the nematic liquid crystals,
p-methoxybenzylidene-po-alkylaniline 0
.. 25 rn! , added. This mixed solution was homogenized in an ultrasonic vibration tank for 1 hour, and then left to stand at room temperature for 1 week. A gel glass in which white liquid crystal molecules are uniformly dispersed was obtained.

実施例3 シリコンメトキシド7 nl、 IIto 4 ml 
 I C10゜1m/、エタノール6dに、ネマティッ
ク液晶の1つ、p−メトキシベンジリデン−po−アル
キルアニリン0.25 mlを加え、この混合液を撹拌
器で激しくかき混ぜた後、室温で静置した。3日後、液
晶がガラス成分から分離し、ゲルガラスにはクラ゛ツク
が生じていた。液晶が溶液内で十分均一に溶解していな
かったためと思われる。
Example 3 Silicon methoxide 7 nl, IIto 4 ml
0.25 ml of p-methoxybenzylidene-po-alkylaniline, one of the nematic liquid crystals, was added to I C10°1 m/, 6 d of ethanol, and the mixture was vigorously stirred with a stirrer and then allowed to stand at room temperature. After three days, the liquid crystal was separated from the glass component, and cracks had appeared in the gel glass. This is probably because the liquid crystal was not sufficiently uniformly dissolved in the solution.

以上の実施例で得られた本発明のゲルガラスの密度は約
1.6 (/ctn3、透光性は約90%、機械的強度
(ビッカース硬度)は約20 kg/mm”であった。
The gel glass of the present invention obtained in the above examples had a density of about 1.6 (/ctn3), a light transmittance of about 90%, and a mechanical strength (Vickers hardness) of about 20 kg/mm''.

因みに、通常のシリカガラスの密度、透光性、機械的強
度は、各々2.2 g/cm’   100%、600
kg/am”である。
Incidentally, the density, translucency, and mechanical strength of normal silica glass are 2.2 g/cm' 100% and 600 g/cm', respectively.
kg/am”.

以上の実施例では機能性有機分子は非線形光学特性を示
す有機化合物と液晶を用いたが、機能性有機分子として
はこれらに限定されるところは勿論無く、フォトクロミ
ック性、エレクトロクロミツク性等を示す機能性有機分
子も同様にガラスに分散できて、その機能を効果的に発
揮する機能性有機分子ドープガラスが得られる。
In the above examples, the functional organic molecules used were organic compounds exhibiting nonlinear optical properties and liquid crystals, but the functional organic molecules are of course not limited to these, and exhibit photochromic properties, electrochromic properties, etc. Functional organic molecules can also be dispersed in the glass, resulting in a glass doped with functional organic molecules that effectively exhibits its functions.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明は機能性有機分子をシリカ
成分のゲルガラス内に分散添加することを可能とし、高
い機能性を有するガラスの合成に利用すると効果的であ
る。
As explained above, the present invention makes it possible to disperse and add functional organic molecules into gel glass of silica component, and is effective when used for the synthesis of glass having high functionality.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一般式Si(OR)_4(但しRはアルキル基)
で表されるシリコンアルコキシドに水及びアルコールを
加えて混合液として、加水分解・脱水縮合させることに
よりシリカガラスを合成する方法において、前記加水分
解時に該混合液に機能性有機分子を添加することを特徴
とする機能性有機分子ドープ石英ガラスの製造方法。
(1) General formula Si(OR)_4 (R is an alkyl group)
In a method of synthesizing silica glass by adding water and alcohol to a silicon alkoxide represented by the formula to form a mixed solution and subjecting the mixture to hydrolysis and dehydration condensation, a functional organic molecule is added to the mixed solution during the hydrolysis. A method for producing quartz glass doped with functional organic molecules.
(2)前記機能性有機分子が非線形光学機能性有機分子
、フォトクロミズム機能性有機分子、エレクトロミズム
機能性有機分子又は液晶であることを特徴とする請求項
(1)に記載の機能性有機分子ドープ石英ガラスの製造
方法。
(2) The functional organic molecule dope according to claim 1, wherein the functional organic molecule is a nonlinear optically functional organic molecule, a photochromic functional organic molecule, an electromic functional organic molecule, or a liquid crystal. Method for manufacturing quartz glass.
(3)上記混合液に超音波振動を加えながら加水分解す
ることを特徴とする請求項(1)に記載の機能性有機分
子ドープ石英ガラスの製造方法。
(3) The method for producing functional organic molecule-doped quartz glass according to claim (1), wherein the liquid mixture is hydrolyzed while applying ultrasonic vibrations.
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