JPH0442828A

JPH0442828A - フレーク状ガラスの製造方法

Info

Publication number: JPH0442828A
Application number: JP14595990A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Mizuno; 俊明水野; Takashi Yamagishi; 山岸　隆司; Koji Yokoi; 浩司横井; Kazuhiro Doshita; 和宏堂下
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1990-06-04
Filing date: 1990-06-04
Publication date: 1992-02-13
Anticipated expiration: 2016-04-03
Also published as: JP3151620B2

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】［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。

［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。

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。

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。

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。

［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なめ、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。

［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、有機金属化合物を含む溶液を水と反応させた
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、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、有機金属化合物を、それの１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。

本発明に用いる有機金属化合物は、加水分解、脱水縮合
を行うものであれば基本的にはどんな化合物でもよいが
、アルコキシル基を有する金属アルコキシドが好ましい
、さらに具体的には、シリコン、チタン、アルミニウム
、ジルコニウム等のメトキシド、エトキシド、プロポキ
シド、ブトキシド等が、単体あるいは混合体として用い
られる。

上記有機金属化合物を含む溶液の溶媒は、実質的に上記
有機金属化合物を溶解すれば基本的に何でもよいが、メ
タノール、エタノール、プロパツール、ブタノール等の
アルコール類が最も好ましい。

上記有機金属化合物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。

上記有機金属化合物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。

上記有機金属化合物は、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。５１？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３ｏｏｙ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、上記有機金属化合物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。

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。

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。

本発明で製造されるフレーク状ガラスの厚さは、概ね１
０μｍ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。

［作用］本発明によれば、有機金属化合物含有溶液を基板上に塗
布する前に、該有機金属化合物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］以下本発明の詳細な説明する６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１０
０ｇ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互って膜が基板
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。

実施例２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、体積比で４：０．５：１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２倍、シリカの濃度は溶液１リットルあたり
約２９０ｇである。実施例１と同じ条件で反応を行わせ
た後、３ｍｍ厚の板ガラス上に薄く流し、乾燥した。こ
の時点で、基板から膜が、塗布した面積の全域に亙って
剥離して、フレーク状になっていた。このフレークを４
００°Ｃ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１５μｍの
きれいなフレーク状ガラスであった。

実施例３市販のシリコンテトラエトキシドと純水を、体積比で１
．１２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９８倍、シリカの濃度
は溶液１リットルあたり約３０ｇである。実施例１と同
じ条件で反応を行わせた後、３ｍｍ厚の板ガラス上に薄
く流し、乾燥した。この時点で、基板から膜が、塗布し
た面積の全域に亙って剥離して、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゜５μｍ
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、ｉｆＩ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−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
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機金属化合物を含む溶液を水と反応させた後、
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、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。
（２）有機金属化合物１モルと水１ないし１００モルと
を反応させることを特徴とする請求項１記載のフレーク
状ガラスの製造方法。
（３）有機金属化合物が、溶液１リットルあたり酸化物
換算で、５ｇ〜３００ｇで含まれる溶液を使用すること
を特徴とする請求項１記載のフレーク状ガラスの製造方
法。