JPH03265530A - 石英系ガラス粉末成形体の成形方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ｒ産業上の利用分野Ｊ 本発明は石英系ガラス粉末成形体の成形方法に関する。

「従来の技術」 石英系のガラスを素材とするものに、光ファイバ、イメ
ージファイバ、ライトガイド、ロッドレンズなどがあり
、これらの母材をつくる手段として、泥漿鋳込成形手段
が特開昭６４−５６３３１号公報に開示されている。

この公知技術は、ガラス原料の分散液をつくる工程、微
粒子状のガラス原料をつくる工程、ガラス原料の再分散
液をつくる工程、再分散液からガラス母材をつくる工程
など、これらの工程結合を特徴としており、かつ、経済
的な設備、簡易な製造手段により生産性を高めながら、
高品質のガラス母材を歩留りよく製造できることを効果
としてあげている。

かかる公知技術においてガラス母材をつくるとき、ガラ
ス微粉末を分散質とし、純水を分散媒とする分散液を調
製した後、当該分散液を優れた吸水能のある多孔質石英
製の成形型内に入れる。

このとき、純水（分散媒）が成形型により吸引され、ガ
ラス微粉末（分散質）相互が適度に絡み合って固化する
ので、ガラス粉末成形体が得られる。

「発明が解決しようとする課ＢＪ 上述した公知技術において、ガラス粉末成形体の生産性
を高めようとするとき、より吸水能の大きい成形型を用
いて、短時間で分散媒を脱水する必要がある。

その一つの対策として、成形型の厚さを増すことが考え
られるが、多孔質石英からなる成形型には、物理的脆性
、コスト高などの難点があり、しかも、成形型の厚さが
増すにしたがい、これらの短所が顕著になり、取り扱い
も面倒になる。

他の一つの対策として、成形型の外部を真空に保持して
成形型内を強制的に吸引することが考えられるが、この
対策の場合、ガラス微粉末が成形型の各孔内に侵入する
閉孔現象が生じるので、かえって、脱水性が阻害される
。

本発明はこのような技術的課題に鑑み、成形型の脆化、
コストアップをきたすことのない、しかも、所要の脱水
を短時間で行なうことのできる合理的な石英系ガラス粉
末成形体の成形方法を提供しようとするものである。

１課題を解決するための手段」 本発明には所期の目的を達成するため、石英系のガラス
微粉末を分散質とし、純水を分散媒とする分散液を調製
し、この分散液を吸水能のある成形型内に入れてガラス
粉末成形体を成形する方法において、上記成形型の表面
に凹凸を設けてその表面積を大きくしておき、出該成形
型によるガラス粉末成形体の成形時、その成形型の表面
にガスを接触させることを特徴とする。

１作用Ｊ 本発明方法において分散液を成形型内に入れたとき１分
散媒（純水）は、成形型の吸水能に依存して成形型内か
ら取り除かれる。

すなわち、成形型の毛細管引力、ならびに、成形型の素
材と水分子との結合により、分散媒は成形型内から除去
される。

上記吸水能は成形型の表面積×厚さで定まり、これを越
えたとき飽和するので、この時点で成形型の脱水速度が
極端に低下する。

本発明方法の場合、上記成形時において、成形型の表面
に流動性のあるガスを接触させ、その流動性ガスを介し
て成形型を表面側から乾燥するので、成形型の吸水能が
飽和せずに定常的な脱水作用が起こり、しかも、成形型
の表面に凹凸を設けてその表面積を大きくし、成形型表
面に対する単位時間あたりのガス接触量を多くしている
ので、成形型の乾燥が促進される。

ゆえに、本発明の場合は、成形型に依存したガラス粉末
成形体の成形が、短時間で能率よく行なえる。

ｒ実　施　例」 本発明に係る石英系ガラス粉末成形体の成形方法を、図
示の実施例に基づいて説明する。

第１図において、石英容器（ビー力）１１内に収容され
た分散液２１は、石英系のガラス微粉末を分散質とし、
純水を分散媒とする分散液を調製されたものである。

この場合の石英系ガラス微粉末（分散質）は、−例とし
て、前記公知技術（特開昭ｆｉ４−５８３３１号公報）
に開示された第１図〜第４図の工程を経ることによりつ
くられ、分散液２１も、たとえば、該公知技術における
第５図の工程で得られる再分散液と同様、機械的懸濁液
として調製される。

第１図において、乾燥容器３１は、たとえば、耐熱性、
耐食性を有する金属からなる。

乾燥容器３１は、胴壁の両側にガス入口３２、ガス出口
３３を有し、底壁に排水口３４を有する。

乾燥容器３１の胴壁、底壁内には、電熱式のヒータ３５
が埋めこまれており、乾燥容器３１の上壁中央には、後
述する成形型を気密に装着するための開口部３６が設け
られている。

第１図において、成形型４１は多孔質の高純度石英から
なり、これは、ヒユームドシリカと称される石英微粉末
を素材としている。

成形型４】の表面には、規則的または不規則に並んだ波
形、交互に隣接する螺旋凹条と螺旋凸条、ランダムに点
在した多数の凹部と凸部など、適当な形状の凹凸４２が
設けられており、かかる凹凸４２により成形型４１の表
面積が拡大されている。

成形型４１は、乾燥容器３１の開口部３６よりその内部
に装着され、成形型４１と開口部３Ｂとの間が、周知の
シール材により気密に保持されている。

本発明方法において、泥漿鋳込手段により石英系のガラ
ス粉末成形体をつくるとき、第１図に示すごとく、石英
容器１１内の分散液２１を成形型４１内に注入する。

成形型４１内に注入された分散液２１は、時間の経過を
まつことにより、その分散媒たる純水が成形型４１に吸
引脱水されて体積収縮し、不完全な乾燥状態のガラス粉
末成形体５１となるが、上記における成形型４１内への
分散液注入前、または、分散液注入時、または、分散液
注入後、ガス入口３２→乾燥容器３１内→ガス入口３２
のごとく、乾燥した清浄空気、不活性ガスなどのガスを
流通させるとともに、ヒータ３５を介して乾燥容器３１
内を加熱する。

これらの手段を講じることにより、自然放置よりも格段
に速く分散液２１の脱水が行なわれ、ガラス粉末成形体
５１が早期に得られる。

こうして得られたガラス粉末成形体５１は、第２図のご
とく、成形型４１から取り出された後、前記公知技術（
特開昭８４−５１３３３１号公報）に開示された第７図
の工程と、それ以降の処理を受けて石英系の透明ガラス
母材となる。

なお、本発明方法は、互換性のある範囲内において前記
公知技術（特開昭１３４−５８３３１号公報）に開示さ
れた技術を採用することができる。

つぎに、本発明方法の具体例１．２について説明する。

〈具体例１〉 公知技術（特開昭１３４−５８３３１号公報）に開示さ
れたと同様の手段により、ＧｅＯ２を１０重量％含有す
るの石英系ガラス粉末（Ｓｉ０２−Ｇｅ０２　）をつく
り、２００ｇの当該石英系ガラス粉末を石英容器に入れ
、これに２３０ｍ１の純水を加えて分散液を調製した。

吸水能のある表面凹凸様の成形型として、内径４０腸鵬
φ、　外径１２０ｍ層φ、長さ２００腸■のヒユームド
シリカ製を用い、この成形型内に上記分散液を注入した
。

このとき、乾燥容器内には５ｆ／ｍｉｎにて乾燥空気を
供給した。

具体例１により得られたガラス粉末成形体の水分含有量
は、約２０％である。

具体例１、公知技術（特開昭８４−５８３３１号公報）
において、それぞれ水分含有量２０％のガラス粉末成形
体をつくるとき、具体例１の成形型が公知技術の成形型
に対し４０〜７０膳腸程度薄いにも拘らず、具体例１の
乾燥時間は公知技術（１０時間）の約３／４に短縮され
た。

〈具体例２〉 ヒータを介して乾燥容器内を１０５℃に加熱した以外は
、具体例１と同様にして、水分含有量２０％のガラス粉
末成形体をつくった。

具体例２の場合、公知技術（特開昭６４−５８３３１号
公報）に比べ、乾燥時間が公知技術の約１７２に短縮さ
れた６ ｒ発明の効果Ｊ 以上説明した通り、本発明は泥漿鋳込手段を介してガラ
ス粉末成形体を成形する方法において、成形型の表面に
凹凸を設けてその表面積を大きくしておき、当該成形型
によるガラス粉末成形体の成形時、その成形型の表面に
流動性のあるガスを接触させるから、成形型を増厚する
ことなく、ガラス粉末成形体を短時間で得ることができ
、しかも、成形型を増厚しない分だけ、これの小型化と
コストダンをはかることができ、増厚に起因した成形型
の破損も回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を略示した断面図、第２
図は本発明方法により得られるガラス粉末成形体の斜視
図である。 １１・・・・・・石英容器 ２１・・・・・・分散液 ３１・・・・・・乾燥容器 ３２・・・・・・ガス入口 ３３・・・・・・ガス出口 ３４・・・・・・排水口 ３５・・・・・・ヒータ ３６・・・・・・開口部 ４１・・・・・・成形型 ４２・・・・・・凹凸 ５１・・・・・・ガラス粉末成形体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　石英系のガラス微粉末を分散質とし、純水を分散媒と
   する分散液を調製し、この分散液を吸水能のある成形型
   内に入れてガラス粉末成形体を成形する方法において、
   上記成形型の表面に凹凸を設けてその表面積を大きくし
   ておき、当該成形型によるガラス粉末成形体の成形時、
   その成形型の表面にガスを接触させることを特徴とする
   石英系ガラス粉末成形体の成形方法。