JPH0459638A

JPH0459638A - ガラス表面への凹凸形成方法

Info

Publication number: JPH0459638A
Application number: JP17072890A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Shinohara; 篠原　豊; Norimune Yamazaki; 典宗山崎
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1992-02-26

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）ガラスの表面に凹凸を形成する方法に関する。

（従来の技術）ガラスの表面に凹凸を形成する方法としては、フッ酸に
よって化学的に表面をエツチングする方法や、粉体を表
面に吹き付け、物理的に表面を傷付けるようにしてなる
ブラスト処理などの方法がある。

（発明が解決しようとする課題）フッ酸の使用は後処理が大変である。また、ブラスト処
理は、ガラスとしての大きさがある程度なければならな
い。例えば、ガラス自体が粉体である場合、このガラス
の全表面にブラスト処理を施すことは実質的に不可能で
ある。

（課題を解決するための手段）本発明は、ガラスの表面に、このガラスよりも耐熱性が
あって熱伝導性に優れる無機粉体を固定し、これを前記
ガラスが軟化する温度以上の高温状態に曝し、しかも、
前記ガラスが全体としての形状を維持している段階で冷
却することにより、固定した前記無機粉体を基とする凹
凸表面を前記ガラスに形成するようにしてなるガラス表
面の凹凸形成方法を要旨とする。

以下、説明する。

ガラスの表面に付着する無機粉体としては、例えば、炭
化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベ
リリウムなどが挙げられる。

ガラスよりも耐熱性があって、また、ガラスよりも熱伝
導性に優れるものでればよい。

この無機粉体をガラスの表面に固定する。この固定は、
単なる付着状態となるものであってもよいが、できるだ
けしっかりと固着しているほうが好ましい。即ち、板状
のガラスの特定の表面部分のみに凹凸を形成するような
場合、その部分だけに選択的に無機粉体を載置するよう
にすることもできるが、例えば球状といったような形状
の、それも、粉体のように小さなものの表面全体に凹凸
を形成しようとすると、固着力が弱いければ、ガラス粉
体の表面に無機粉体が十分に固定しないことになる。こ
こで、粉体といってもガラスの大きさは好ましくは無機
粉体の５倍、望ましくは１０倍以上である。また、この
ような粉体表面への粉体の固定方法としては、自動乳鉢
、ボールミル、ジェットミル、ハンマーミル、アトマイ
ザ−、ハイブリダイザ−（商品名：■奈良機械製作新製
）などが利用できる。

上述−例を挙げたようにして、無機粉体を固定したガラ
スを高温状態に曝す。ガラスが軟化する温度以上の温度
である。勿論、必要以上に高温にする必要はない。ガラ
スの成分によっても違うが、およそ７５０℃〜８５０℃
程度でよい。一般的な電気炉、撹拌装置付き電気炉、ロ
ータリーキルン注型電気炉などの使用も可能である。ま
た、ガラスが全体としての形状を維持している段階で冷
却する。従って、形状破壊は心配しなくてよい。ガラス
の大きさ、温度などにもよるが、例えば、前述したよう
な炉を使用する場合であれば、予め炉を設定温度にして
おき、これに無機粉体を固定したガラスを速やかに入れ
、少しして取り出すようにすればよい。

そして、この高温状態に曝されることによって、ガラス
は表面に凹凸が形成されたものとなる。

ガラスの表面に凹凸が形成されるこのメカニズムはよく
分からない。ただ、本発明者らは、恐らく、ガラスの表
面から起こる温度上昇が、無機粉体の部分で優先的とな
り、即ち、まず無機粉体が温度上昇し、これによって、
ガラス表面に温度差が生じ、無機粉体部分でガラスが形
状変化をし始め、無機粉体は、その中でも特に形状変化
しやすい部分に存在するものを中心として互いに寄り合
うようになり、これが更にガラスの表面部分における形
状変化を進行させ、結果として、凹凸として形成される
ものと推測している。理由は、後述実施例のところで具
体的に示すが、無機粉体の平均粒径に比へて形成される
凹凸の大きさ（凹部の平均径として測定）がはるかに大
きくなることと、曝す高温状態では、無機粉体はガラス
より耐熱性であって本来ならば形状を維持している筈で
あるにも拘らず。

顕微鏡による表面観察でも目視不可能となっていて、恐
らく、ガラス内部に閉じ込められたとしか思えなくなる
ことが、往々にして生じることによる。

このようにして得た表面凹凸を有するガラスは種々の分
野で利用できる。建材などが代表的なものであろうが、
粉体状のガラスの場合であっても、例えば、研磨材など
として利用することもできる。また、そのために、ダイ
ヤモンド。

コランダム、ザクロ石、粘土、タルク、微品質珪酸など
の天然品１人造コランダム、炭化珪素、酸化アルミニウ
ム（焼成物、溶融物）炭化硼素。

炭化チタン、窒化チタン、酸化珪素、酸化ジルコニウム
、炭化タングステン、窒化アルミニウムなどの人造品と
いったものを粉体状にして、表面に固着して使用するこ
ともできる。従って、得たものを更に後処理して使用に
供してもよい。

（実施例）実施例１ガラス粉体（東方パリティー二銖製：ＧＢ７３７；粒子
径範囲１２５〜１８０μｍ）９０重量部に対し、炭化珪
素粉体（不二見研磨材工業■製：平均粒子径２μｍ）を
１０重量部の割合で使用し、ハイブリダイザ−（前述）
（処理条件：４０００ｐｐｍ、３分間）にてガラス粉体
の表面に炭化珪素粉体を固着した。

この１０重量部を舟状坩堝に乗せ、８００℃に加熱した
撹拌装置付き電気炉の入口を開けて入れ、速やかに閉じ
、１０分間処理した。取り出し後、自然冷却したものは
、粉体同土塊状に固まることもなく、また、各粉体の表
面を顕微鏡で観察したところ、平均で約２０μｍの径を
有するクレータ−状の凹部がガラスの表面全体に形成さ
れていることが確認された。

実施例２実施例１において、ガラス粉体を東方パリティー二銖製
のＧＢ７３７から同社製のＧＢ７３３（粒子径範囲４５
〜９０μｍ）に変えた以外、すべて実施例１と同様に処
理した。得られたものには、実施例１同様、平均で約２
０μｍの径を有するクレータ−状の凹部がガラスの表面
全体に形成されていた。

実施例３実施例１において、炭化珪素粉末を酸化アルミニウム粉
末（口軽化工■製：平均粒子径０゜５μｍ）に変えた以
外、すべて実施例１と同様に処理した。得られたものに
は、実施例１と同様にクレータ−状の凹部がガラスの表
面全体に形成されていたが、その径は、平均で約１０μ
ｍであった。

実施例４実施例１において、電気炉中における処理時間を１０分
間から１２分間に変えた以外、すへて実施例１と同様に
処理した。得られたものには、実施例１と同様にクレー
タ−状の凹部がガラスの表面全体に形成されていたが、
それぞれの凹部の縁部は溶融によると思われるなだらか
な丸みが強く形成されていた。

実施例５〜８実施例１〜４で得たもののそれぞれ７５重量部に対し、
炭化珪素粉体（実施例１で使用のもの）を２５重量部の
割合で使用し、ボールミル（処理条件：　１１００ｐｐ
、６０分間）にて凹凸表面を有するガラス粉体の表面に
再び炭化珪素粉体を固着した。

この１０重量部を、８００℃に加熱した撹拌装置付き電
気炉の入口を開けて入れ、速やかに閉じ、５分間処理し
た。取り出し後、自然冷却したものの表面を顕微鏡で観
察したところ、炭化珪素粉末がクレータ−状の四部の縁
部をはじめとして、しっかりと固着していることが確認
された。これをバレル加工用の研磨剤として使用し、１
ｉｉｏ、０８ｍｍ、深さＯ，’７ａｍの直線状溝（イン
キ通路用）を形成した筆記具のペン先材用アルミナセラ
ミック体を研磨したところ、いずれも溝の開口端部にな
だらかな丸み付けをなすことができた。しかも、溝の中
に研磨剤が詰る不具合もなかった。

（発明の効果）本発明によれば、ガラスの表面に、このガラスよりも耐
熱性があって熱伝導性に優れる無機粉体を固定し、これ
をガラスが軟化する温度以上の高温状態に曝し、しかも
、ガラスが全体としての形状を維持している段階で冷却
することによりガラス表面に凹凸を形成することができ
るので、面倒な後処理も必要でなく、また、粉体のよう
なガラスにも、その全表面に凹凸を形成することができ
るといったようにガラスの形状的制約も大幅に低減でき
、しかも、研磨剤のように、得たものを更に他処理する
ことによって、用途に応じたものにすることもできる。

Claims

【特許請求の範囲】

ガラスの表面に、このガラスよりも耐熱性があって熱伝
導性に優れる無機粉体を固定し、これを前記ガラスが軟
化する温度以上の高温状態に曝し、しかも、前記ガラス
が全体としての形状を維持している段階で冷却するよう
にしてなるガラス表面への凹凸形成方法。