JPH06127979A - ガラス体の表面処理方法 - Google Patents
ガラス体の表面処理方法Info
- Publication number
- JPH06127979A JPH06127979A JP28167492A JP28167492A JPH06127979A JP H06127979 A JPH06127979 A JP H06127979A JP 28167492 A JP28167492 A JP 28167492A JP 28167492 A JP28167492 A JP 28167492A JP H06127979 A JPH06127979 A JP H06127979A
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- Japan
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- hydrofluoric acid
- glass body
- glass
- glass surface
- concentration
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 洗浄しようとするガラス体を20℃、50wt% の
フッ酸溶液中に２時間保持し、ガラス表面を充分溶か
し、前記ガラス表面に付着した異物や指紋などを除去し
た後、前記ガラス体を20℃、3wt%のフッ酸溶液中に１時
間浸し、充分に水洗いした。 【効果】 本発明によれば、表面の外観状態が良好なガ
ラス体を得ることができる。
フッ酸溶液中に２時間保持し、ガラス表面を充分溶か
し、前記ガラス表面に付着した異物や指紋などを除去し
た後、前記ガラス体を20℃、3wt%のフッ酸溶液中に１時
間浸し、充分に水洗いした。 【効果】 本発明によれば、表面の外観状態が良好なガ
ラス体を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主としてガラス体の表
面処理方法に関するものである。
面処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】一般に、ガラス体の表面（以下単にガラス
表面という）にはガラス体の製造過程や保管過程などに
おいて異物などが付着し易い。そこで、通常前記ガラス
表面は、次の加工過程に移る前に物理的または化学的方
法によって表面処理を施される。物理的方法としては、
研磨機による表面研磨が代表的であり、化学的方法とし
てはバーナによる火炎研磨方法、またはガラス腐食性溶
液中、例えばフッ酸溶液中に浸す、またはガラス腐食性
気体を吹きつけることなどを単独にまたは組み合わせて
行う表面処理方法が代表的である。前記ガラス腐食性溶
液中に浸す方法のうち、フッ酸溶液による表面処理方法
は、高濃度のフッ酸溶液中に処理せしめられるガラス体
を浸し、その後水洗いする方法が一般的である。この
際、高濃度のフッ酸溶液を用いるのは、前記ガラス体の
成分とフッ酸との反応速度を速くするためである。
表面という）にはガラス体の製造過程や保管過程などに
おいて異物などが付着し易い。そこで、通常前記ガラス
表面は、次の加工過程に移る前に物理的または化学的方
法によって表面処理を施される。物理的方法としては、
研磨機による表面研磨が代表的であり、化学的方法とし
てはバーナによる火炎研磨方法、またはガラス腐食性溶
液中、例えばフッ酸溶液中に浸す、またはガラス腐食性
気体を吹きつけることなどを単独にまたは組み合わせて
行う表面処理方法が代表的である。前記ガラス腐食性溶
液中に浸す方法のうち、フッ酸溶液による表面処理方法
は、高濃度のフッ酸溶液中に処理せしめられるガラス体
を浸し、その後水洗いする方法が一般的である。この
際、高濃度のフッ酸溶液を用いるのは、前記ガラス体の
成分とフッ酸との反応速度を速くするためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら高濃度の
フッ酸溶液は反応速度が速い、すなわちガラス表面を溶
かす能力は大きいものの、表面処理を行うと前記ガラス
表面でガラスの成分とフッ酸の間で化学反応が起こり、
フルオロ珪酸 (H2SiF6) が生じる。該フルオロ珪酸が前
記ガラス表面に残ると外観が悪くなる、例えば、従来の
表面処理方法を用いて石英ガラス光ファイバ母材の表面
を処理すると、該光ファイバ母材の外観が悪くなるとい
うような問題が生じていた。そこで、外観のよいガラス
体を得るためには、前記ガラス表面に前記フルオロ珪酸
が残らないようにする必要があった。
フッ酸溶液は反応速度が速い、すなわちガラス表面を溶
かす能力は大きいものの、表面処理を行うと前記ガラス
表面でガラスの成分とフッ酸の間で化学反応が起こり、
フルオロ珪酸 (H2SiF6) が生じる。該フルオロ珪酸が前
記ガラス表面に残ると外観が悪くなる、例えば、従来の
表面処理方法を用いて石英ガラス光ファイバ母材の表面
を処理すると、該光ファイバ母材の外観が悪くなるとい
うような問題が生じていた。そこで、外観のよいガラス
体を得るためには、前記ガラス表面に前記フルオロ珪酸
が残らないようにする必要があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、外観のよいガ
ラス体を得るためにガラス表面にフルオロ珪酸が残らな
ようなガラス体の表面処理方法を提供することを目的す
る。本発明によれば、ガラス表面をフッ酸を用いて処理
するガラス体の表面処理方法において、ガラス表面をフ
ッ酸で処理した後、前記フッ酸より低濃度のフッ酸を用
いてさらに処理することを特徴とするガラス体の表面処
理方法が提供される。
ラス体を得るためにガラス表面にフルオロ珪酸が残らな
ようなガラス体の表面処理方法を提供することを目的す
る。本発明によれば、ガラス表面をフッ酸を用いて処理
するガラス体の表面処理方法において、ガラス表面をフ
ッ酸で処理した後、前記フッ酸より低濃度のフッ酸を用
いてさらに処理することを特徴とするガラス体の表面処
理方法が提供される。
【０００５】
【作用】本研究を進めるにあたり、まず反応機構などを
種々検討したところ、反応機構は次の、、式で表
されることが分かった。以下にその詳しい反応機構を説
明する。まず、ガラス表面を高濃度のフッ酸を用いて処
理すると、ガラス体の組成成分の酸化珪素(SiO2) とフ
ッ酸の間に SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O … という反応が起こり、ガラス表面が溶かされてガラス表
面に付着した異物などが取り除かれる。また、上記の
逐次反応として SiF4 + 2HF → H2SiF6 … H2SiF6 → 2H+ + SiF6 2- … という反応が起こる。つまり、ガラス表面を溶かした結
果フッ化珪素(SiF4) が生じ、該フッ化珪素がさらに逐
次反応を起こしてフルオロ珪酸 (H2SiF6) となる。フル
オロ珪酸はさらに反応して式に示したように分解する
のだが、式に示された反応は式に示された反応より
も反応速度が遅いため、結果としてガラス表面にはフル
オロ珪酸が残ることになる。
種々検討したところ、反応機構は次の、、式で表
されることが分かった。以下にその詳しい反応機構を説
明する。まず、ガラス表面を高濃度のフッ酸を用いて処
理すると、ガラス体の組成成分の酸化珪素(SiO2) とフ
ッ酸の間に SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O … という反応が起こり、ガラス表面が溶かされてガラス表
面に付着した異物などが取り除かれる。また、上記の
逐次反応として SiF4 + 2HF → H2SiF6 … H2SiF6 → 2H+ + SiF6 2- … という反応が起こる。つまり、ガラス表面を溶かした結
果フッ化珪素(SiF4) が生じ、該フッ化珪素がさらに逐
次反応を起こしてフルオロ珪酸 (H2SiF6) となる。フル
オロ珪酸はさらに反応して式に示したように分解する
のだが、式に示された反応は式に示された反応より
も反応速度が遅いため、結果としてガラス表面にはフル
オロ珪酸が残ることになる。
【０００６】前記、、式で示される反応のうち、
フッ酸を使用する方法では式の反応は必須であるか
ら、これに付随する式の反応速度を遅くし、また式
の反応速度を速くすることによってフルオロ珪酸の量を
速やかに減らす方法を検討することにした。その結果、
式の反応はフッ酸の濃度を低くすることによって遅く
出来ることを見いだした。また、フッ酸の濃度が低けれ
ばフッ酸の電離によって生じる水素イオンの濃度も低く
なるため、式の反応が促進されることも分かった。し
かしながら、初めから低濃度のフッ酸を用いて処理を行
うとガラス表面に残るフルオロ珪酸の量は減るものの、
処理時間が長くかかり非常に効率が悪かった。そこで更
に検討を進めたところ、先ずガラス表面を高濃度のフッ
酸で処理し、次いで前記ガラス表面を初めよりも低濃度
のフッ酸で処理すれば良いことを見いだした。
フッ酸を使用する方法では式の反応は必須であるか
ら、これに付随する式の反応速度を遅くし、また式
の反応速度を速くすることによってフルオロ珪酸の量を
速やかに減らす方法を検討することにした。その結果、
式の反応はフッ酸の濃度を低くすることによって遅く
出来ることを見いだした。また、フッ酸の濃度が低けれ
ばフッ酸の電離によって生じる水素イオンの濃度も低く
なるため、式の反応が促進されることも分かった。し
かしながら、初めから低濃度のフッ酸を用いて処理を行
うとガラス表面に残るフルオロ珪酸の量は減るものの、
処理時間が長くかかり非常に効率が悪かった。そこで更
に検討を進めたところ、先ずガラス表面を高濃度のフッ
酸で処理し、次いで前記ガラス表面を初めよりも低濃度
のフッ酸で処理すれば良いことを見いだした。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。実
施例１として、洗浄しようとするガラス体を20℃、50wt
% のフッ酸溶液中に２時間保持してガラス表面を充分溶
かし、前記ガラス表面に付着した異物や指紋などを除去
した後、前記ガラス体を20℃、3wt%のフッ酸溶液中に
０．５時間浸し充分に水洗いした。前記全ての処理を施
されたガラス表面をＸ線回析によって分析したところ、
前記ガラス表面は異物もフルオロ珪酸もなくきれいに洗
浄されていた。
施例１として、洗浄しようとするガラス体を20℃、50wt
% のフッ酸溶液中に２時間保持してガラス表面を充分溶
かし、前記ガラス表面に付着した異物や指紋などを除去
した後、前記ガラス体を20℃、3wt%のフッ酸溶液中に
０．５時間浸し充分に水洗いした。前記全ての処理を施
されたガラス表面をＸ線回析によって分析したところ、
前記ガラス表面は異物もフルオロ珪酸もなくきれいに洗
浄されていた。
【０００８】実施例２として、洗浄しようとするガラス
体を20℃、25wt% のフッ酸溶液中に３時間保持してガラ
ス表面を充分溶かした後、前記ガラス体を20℃、5wt%の
フッ酸溶液中に０．５時間浸し、充分に水洗いした。前
記全ての処理を施されたガラス表面をＸ線回析によって
分析したところ、前記ガラス表面は異物もフルオロ珪酸
もなくきれいに洗浄されていた。
体を20℃、25wt% のフッ酸溶液中に３時間保持してガラ
ス表面を充分溶かした後、前記ガラス体を20℃、5wt%の
フッ酸溶液中に０．５時間浸し、充分に水洗いした。前
記全ての処理を施されたガラス表面をＸ線回析によって
分析したところ、前記ガラス表面は異物もフルオロ珪酸
もなくきれいに洗浄されていた。
【０００９】実施例３として、洗浄しようとするガラス
体を20℃、15wt% のフッ酸溶液中に５時間保持してガラ
ス表面を充分溶かした後、前記ガラス体を20℃、1wt%の
フッ酸溶液中に１時間浸し、充分に水洗いした。前記全
ての処理を施されたガラス表面をＸ線回析によって分析
したところ、該ガラス表面は異物もフルオロ珪酸もなく
きれいに洗浄されていた。
体を20℃、15wt% のフッ酸溶液中に５時間保持してガラ
ス表面を充分溶かした後、前記ガラス体を20℃、1wt%の
フッ酸溶液中に１時間浸し、充分に水洗いした。前記全
ての処理を施されたガラス表面をＸ線回析によって分析
したところ、該ガラス表面は異物もフルオロ珪酸もなく
きれいに洗浄されていた。
【００１０】比較例としては、前記実施例１〜３と同様
な条件で、但し、より低濃度で行う二度目のフッ酸の洗
浄を行うことなくガラス表面のＸ線回析による分析を行
った。以下に比較例を詳細に説明する。比較例１とし
て、洗浄しようとするガラス体を20℃、50wt% のフッ酸
溶液中に２時間保持してガラス表面を充分溶かし、前記
ガラス表面に付着した異物や指紋などを除去した後、前
記処理を施されたガラス表面をＸ線回析によって分析し
たところ、該ガラス表面にはフルオロ珪酸が残ってい
た。
な条件で、但し、より低濃度で行う二度目のフッ酸の洗
浄を行うことなくガラス表面のＸ線回析による分析を行
った。以下に比較例を詳細に説明する。比較例１とし
て、洗浄しようとするガラス体を20℃、50wt% のフッ酸
溶液中に２時間保持してガラス表面を充分溶かし、前記
ガラス表面に付着した異物や指紋などを除去した後、前
記処理を施されたガラス表面をＸ線回析によって分析し
たところ、該ガラス表面にはフルオロ珪酸が残ってい
た。
【００１１】比較例２として、洗浄しようとするガラス
体を20℃、25wt% のフッ酸溶液中に３時間保持してガラ
ス表面を充分溶かした後、前記処理を施されたガラス表
面をＸ線回析によって分析したところ、該ガラス表面に
はフルオロ珪酸が残っていた。
体を20℃、25wt% のフッ酸溶液中に３時間保持してガラ
ス表面を充分溶かした後、前記処理を施されたガラス表
面をＸ線回析によって分析したところ、該ガラス表面に
はフルオロ珪酸が残っていた。
【００１２】比較例３として、洗浄しようとするガラス
体を20℃、15wt% のフッ酸溶液中に５時間保持してガラ
ス表面を充分溶かした後、前記処理を施されたガラス表
面をＸ線回析によって分析したところ、該ガラス表面に
はフルオロ珪酸が残っていた。
体を20℃、15wt% のフッ酸溶液中に５時間保持してガラ
ス表面を充分溶かした後、前記処理を施されたガラス表
面をＸ線回析によって分析したところ、該ガラス表面に
はフルオロ珪酸が残っていた。
【００１３】実験の結果を下記表１にまとめた。
【表１】 ○；Ｘ線回析による分析の結果、ガラス表面にフルオロ
珪酸なし ×；Ｘ線回析による分析の結果、ガラス表面にフルオロ
珪酸あり
珪酸なし ×；Ｘ線回析による分析の結果、ガラス表面にフルオロ
珪酸あり
【００１４】表１からも分かるように一度目の洗浄に使
用するフッ酸の濃度が異なっていても、一度目の洗浄に
使用したフッ酸よりも低い濃度のフッ酸で二度目の処理
を施せばフルオロ珪酸が除去できた。しかしながら、処
理時間などを鑑みて実用化と言う点に重点をおくなら
ば、一度目の洗浄に用いるフッ酸の濃度は 25wt%以上、
二度目の洗浄に用いるフッ酸の濃度は5wt%以下であるこ
とが望ましい。
用するフッ酸の濃度が異なっていても、一度目の洗浄に
使用したフッ酸よりも低い濃度のフッ酸で二度目の処理
を施せばフルオロ珪酸が除去できた。しかしながら、処
理時間などを鑑みて実用化と言う点に重点をおくなら
ば、一度目の洗浄に用いるフッ酸の濃度は 25wt%以上、
二度目の洗浄に用いるフッ酸の濃度は5wt%以下であるこ
とが望ましい。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、フッ酸を用いるガラス
体の表面処理方法において、ガラス表面を高濃度のフッ
酸で処理した後、より低濃度のフッ酸を用いてさらに処
理することにより、表面の外観状態が良好なガラス体を
得ることができる。
体の表面処理方法において、ガラス表面を高濃度のフッ
酸で処理した後、より低濃度のフッ酸を用いてさらに処
理することにより、表面の外観状態が良好なガラス体を
得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス体の表面をフッ酸を用いて処理す
るガラス体の表面処理方法において、ガラス体の表面を
フッ酸で処理した後、前記フッ酸より低濃度のフッ酸を
用いてさらに処理することを特徴とするガラス体の表面
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28167492A JPH06127979A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | ガラス体の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28167492A JPH06127979A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | ガラス体の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06127979A true JPH06127979A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17642404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28167492A Pending JPH06127979A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | ガラス体の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06127979A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0688770A3 (en) * | 1994-06-23 | 1996-03-06 | Sumitomo Chemical Co | Process for the preparation of hydroxyflavans compounds |
| DE19533321B4 (de) * | 1994-09-08 | 2012-06-28 | Nikon Corp. | Ein aus einem Vorformling für eine optische Komponente herausgeschnittenes Teil und Verfahren zur Herstellung desselben |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP28167492A patent/JPH06127979A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0688770A3 (en) * | 1994-06-23 | 1996-03-06 | Sumitomo Chemical Co | Process for the preparation of hydroxyflavans compounds |
| DE19533321B4 (de) * | 1994-09-08 | 2012-06-28 | Nikon Corp. | Ein aus einem Vorformling für eine optische Komponente herausgeschnittenes Teil und Verfahren zur Herstellung desselben |
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