JPH0259452A - 多孔質ガラスおよびその製造方法 - Google Patents
多孔質ガラスおよびその製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/12—Other methods of shaping glass by liquid-phase reaction processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
- C03C1/006—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03C—CHEMICAL 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
- C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
- C03C11/007—Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、空孔率分布が傾斜した多孔質ガラス及びその
製造方法に関する。
製造方法に関する。
［従来の技術］
ガラス中の空孔がガラス表面で閉じている、閉空孔を持
つ多孔質ガラスは、従来泡ガラスとして知られている。
つ多孔質ガラスは、従来泡ガラスとして知られている。
この泡ガラスの製造方法は、ガラス原料と発泡剤を混合
後成形し、この成形体を高温で処理して融着と発泡を同
時に行う方法である。
後成形し、この成形体を高温で処理して融着と発泡を同
時に行う方法である。
また最近では、ゾル−ゲル法でも多孔質ガラスを作成す
る試みが成されている。
る試みが成されている。
［発明が解決しようとする課Ｍ］
しかしながら、泡ガラスは機械的強度的が劣るため、実
際の使用に際しては、保持材で泡ガラスをはさむ等の処
置が必要となり、板ガラスのようにガラス単独で使用す
ることができないといった問題点を有している。
際の使用に際しては、保持材で泡ガラスをはさむ等の処
置が必要となり、板ガラスのようにガラス単独で使用す
ることができないといった問題点を有している。
また通常のゾル−ゲル法で多孔質ガラスを作成する場合
、閉空孔にするまで焼結を続けるとガラス内部の空孔率
は大幅に低下し、多孔質ガラスではなくなると言う問題
点を有している。
、閉空孔にするまで焼結を続けるとガラス内部の空孔率
は大幅に低下し、多孔質ガラスではなくなると言う問題
点を有している。
本発明は以上の問題点を解決するもので、その目的とす
るところは、多孔質ガラス中に空孔率分布を与えること
により、多孔性と機械的強度の相反する特性を有した多
孔質ガラス及びその製造方法を提供することにある。
るところは、多孔質ガラス中に空孔率分布を与えること
により、多孔性と機械的強度の相反する特性を有した多
孔質ガラス及びその製造方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の多孔質ガラスは、ガラス中の空孔率が、表面か
ら中心部に向けて増加していることを特徴とする。
ら中心部に向けて増加していることを特徴とする。
また本発明の多孔質ガラスの製造方法は、ゾル−ゲル法
によるガラスの製造方法において、作成したゾル中に、
該ゾルと比重差のある発泡剤を添加し分散させた後、ゾ
ル中の発泡剤濃度を変化させ、一定の分布を持った段階
でゲル化を行いウェットゲルを作成し、このウェットゲ
ルを発泡処理した後、空孔の多い面を貼り合わせ、焼結
することを特徴とする。
によるガラスの製造方法において、作成したゾル中に、
該ゾルと比重差のある発泡剤を添加し分散させた後、ゾ
ル中の発泡剤濃度を変化させ、一定の分布を持った段階
でゲル化を行いウェットゲルを作成し、このウェットゲ
ルを発泡処理した後、空孔の多い面を貼り合わせ、焼結
することを特徴とする。
［作用］
本発明の構成によれば、ガラス中の空孔率が表面から中
心部へ向けて増加することにより、板ガラスに匹敵する
機械的強度を有し、且つ断熱性に優れた特性を有する事
ができる。。
心部へ向けて増加することにより、板ガラスに匹敵する
機械的強度を有し、且つ断熱性に優れた特性を有する事
ができる。。
また発泡剤濃度が傾斜した段階で、ゲル化させ更に発泡
処理を行ったのち、空孔の多い面を貼り合わせ、焼結す
る事により、ガラス中の空孔率が表面から中心部へ向け
て増加する多孔質ガラスの製造が可能になる。
処理を行ったのち、空孔の多い面を貼り合わせ、焼結す
る事により、ガラス中の空孔率が表面から中心部へ向け
て増加する多孔質ガラスの製造が可能になる。
［実施例］
（実施例−１）
本発明の多孔質ガラスの製造工程を第２図に示す。
エチルシリケートを酸性下で加水分解し、これに平均粒
子径０．０５〜０．４ （μｍ）のＳｉＯ２微粒子を添
加、さらに発泡材料としてアゾジカルボンアミドを０．
１（重量％）添加した後、アンモニア水を加えｐ Ｈを
３．７に合わせゾルを調整する。このゾルをポリプロピ
レン製容器に入れて、密閉状態のままゲル化を起こさな
いように保管する。比重差によりゾルと発泡剤の濃度が
傾斜した段階で、加熱或はアンモニア水添加により、ゾ
ルの脱水縮合反応を促進させウェットゲルを作成する。
子径０．０５〜０．４ （μｍ）のＳｉＯ２微粒子を添
加、さらに発泡材料としてアゾジカルボンアミドを０．
１（重量％）添加した後、アンモニア水を加えｐ Ｈを
３．７に合わせゾルを調整する。このゾルをポリプロピ
レン製容器に入れて、密閉状態のままゲル化を起こさな
いように保管する。比重差によりゾルと発泡剤の濃度が
傾斜した段階で、加熱或はアンモニア水添加により、ゾ
ルの脱水縮合反応を促進させウェットゲルを作成する。
その後、密閉容器からウェットゲルを取り出し、２週間
乾燥させドライケルを作成する。
乾燥させドライケルを作成する。
このドライゲルを焼成炉に入れて、２０（”Ｃ／時間）
の昇温速度で２００°Ｃまで加熱し同温度で５時間保持
し、さらに３００°Ｃに加熱し同温度で５時間保持して
、添加したアゾジカルボンアミドを完全に分解する。
の昇温速度で２００°Ｃまで加熱し同温度で５時間保持
し、さらに３００°Ｃに加熱し同温度で５時間保持して
、添加したアゾジカルボンアミドを完全に分解する。
この完全に発泡処理を終えたドライゲルを２枚用意し、
空孔の多い面を互いに貼り合わせる。その後、再び焼成
炉に入れて２０（”Ｃ／時間）の昇温速度で１０８０°
Ｃに加熱し、同温度で２４時間保持して焼成を行う。貼
り合わされたガラスは、焼成中に融着し一枚の多孔質ガ
ラスとなる。
空孔の多い面を互いに貼り合わせる。その後、再び焼成
炉に入れて２０（”Ｃ／時間）の昇温速度で１０８０°
Ｃに加熱し、同温度で２４時間保持して焼成を行う。貼
り合わされたガラスは、焼成中に融着し一枚の多孔質ガ
ラスとなる。
得られた多孔質ガラスの断面図を第１図に示す。
ガラスの表面は完全に焼結され緻密性を有するが、中心
部に移るにつれ空孔が多くなっている。このため、表面
においては通常の板ガラスと同様の硬度を有するなど優
れた機械的強度を示す。また内部に存在する空孔により
断熱効果が得られるため、−枚のガラスに複数の機能を
持たせることが可能になった・ 使用する発泡剤は、アゾジカルボンアミド等のアゾ系、
ジフェニルスルホン−３，３゛ジスルホヒドラジン等の
ヒドラジン系、Ｎ、Ｎ’−ジニトロソペンタメチレン、
テトラミン等のＮ−ニトロソ系等で代表される有機発泡
剤及びポリスチレンポリエチレン等の有機樹脂そしてカ
ーボン、ＣａＣＯ３等の無機材料の何れでもよい。また
、焼成は窒素雰囲気中或は真空中で行うが、発泡材料が
完全に分解するまでの発泡・脱ガス工程は真空中で行う
ことが望ましい。
部に移るにつれ空孔が多くなっている。このため、表面
においては通常の板ガラスと同様の硬度を有するなど優
れた機械的強度を示す。また内部に存在する空孔により
断熱効果が得られるため、−枚のガラスに複数の機能を
持たせることが可能になった・ 使用する発泡剤は、アゾジカルボンアミド等のアゾ系、
ジフェニルスルホン−３，３゛ジスルホヒドラジン等の
ヒドラジン系、Ｎ、Ｎ’−ジニトロソペンタメチレン、
テトラミン等のＮ−ニトロソ系等で代表される有機発泡
剤及びポリスチレンポリエチレン等の有機樹脂そしてカ
ーボン、ＣａＣＯ３等の無機材料の何れでもよい。また
、焼成は窒素雰囲気中或は真空中で行うが、発泡材料が
完全に分解するまでの発泡・脱ガス工程は真空中で行う
ことが望ましい。
（実施例−２）
多孔質ガラスの空孔率を制御するため、製造工程の中の
発泡剤の添加量と焼結温度を変化させ、その製造条件を
第１表に示す。作成した多孔質ガラスの形状は、Ｌ２０
０ＸＷ３００ＸｔｌＯ（關）である。
発泡剤の添加量と焼結温度を変化させ、その製造条件を
第１表に示す。作成した多孔質ガラスの形状は、Ｌ２０
０ＸＷ３００ＸｔｌＯ（關）である。
この多孔質ガラスを厚さ方向に５等分し、その部分の空
孔率を測定する。そのガラス内部の位置と空孔率の関係
をを第３図に示し、本発明の多孔質ガラス中の空孔率分
布を調べた。
孔率を測定する。そのガラス内部の位置と空孔率の関係
をを第３図に示し、本発明の多孔質ガラス中の空孔率分
布を調べた。
表−１
第３図より製造条件を変化させれば、任意の空孔率分布
を有する多孔質ガラスが得られることが判る。
を有する多孔質ガラスが得られることが判る。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、ガラス中の空孔率に
分布を持たせることにより、１つのガラスに機械的強度
と断熱性の２つの機能を付与することができると言う効
果を有する。。また、多孔質ガラスの製造方法に、ゾル
−ゲル法を応用し、発泡剤をゾル中に分散させ、一定の
分・布になったところでゲル化・発泡させた後、２枚を
重ねて焼結することにより、任意の空孔率分布を持ち機
械的強度に優れ、通常の板ガラスと同様に使用できる多
孔質ガラスを、色々な形状に且つ容易に作ることができ
るという効果を有する。
分布を持たせることにより、１つのガラスに機械的強度
と断熱性の２つの機能を付与することができると言う効
果を有する。。また、多孔質ガラスの製造方法に、ゾル
−ゲル法を応用し、発泡剤をゾル中に分散させ、一定の
分・布になったところでゲル化・発泡させた後、２枚を
重ねて焼結することにより、任意の空孔率分布を持ち機
械的強度に優れ、通常の板ガラスと同様に使用できる多
孔質ガラスを、色々な形状に且つ容易に作ることができ
るという効果を有する。
第１図は、本発明の多孔質ガラスの断面の概略図。
第２図は、本発明の多孔質ガラスの製造方法を示す工程
図。 第３図は、製造条件を代えて作成した多孔質ガラスの空
孔率分布を示す図。 以上 出願人セイコーエプソン株式会社 代理人弁理土鈴木喜三部（他１名） Φ ↓ 第２図
図。 第３図は、製造条件を代えて作成した多孔質ガラスの空
孔率分布を示す図。 以上 出願人セイコーエプソン株式会社 代理人弁理土鈴木喜三部（他１名） Φ ↓ 第２図
Claims (2)
- （１）ガラス中の空孔率が、表面から中心部に向けて増
加していることを特徴とする多孔質ガラス。 - （２）ゾル−ゲル法によるガラスの製造方法において、
作成したゾル中に、該ゾルと比重差のある発泡剤を添加
し分散させた後、ゾル中の発泡剤濃度を変化させ、一定
の分布を持った段階でゲル化を行いウェットゲルを作成
し、このウェットゲルを発泡処理した後、空孔の多い面
を貼り合わせ焼結することを特徴とする請求項１記載の
多孔質ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20998288A JPH0259452A (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 多孔質ガラスおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20998288A JPH0259452A (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 多孔質ガラスおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0259452A true JPH0259452A (ja) | 1990-02-28 |
Family
ID=16581900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20998288A Pending JPH0259452A (ja) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | 多孔質ガラスおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0259452A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5494858A (en) * | 1994-06-07 | 1996-02-27 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming porous composites as a low dielectric constant layer with varying porosity distribution electronics applications |
| US5691058A (en) * | 1994-01-11 | 1997-11-25 | Hitachi, Ltd. | Sheet material for electrical insulation, prepreg and electrically insulated coil using the same |
-
1988
- 1988-08-24 JP JP20998288A patent/JPH0259452A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5691058A (en) * | 1994-01-11 | 1997-11-25 | Hitachi, Ltd. | Sheet material for electrical insulation, prepreg and electrically insulated coil using the same |
| US5494858A (en) * | 1994-06-07 | 1996-02-27 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming porous composites as a low dielectric constant layer with varying porosity distribution electronics applications |
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