JPH0710568A - Extrusion molding method for polarizing glass and extrusion molding device - Google Patents

Extrusion molding method for polarizing glass and extrusion molding device

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Publication number
JPH0710568A
JPH0710568A JP15673493A JP15673493A JPH0710568A JP H0710568 A JPH0710568 A JP H0710568A JP 15673493 A JP15673493 A JP 15673493A JP 15673493 A JP15673493 A JP 15673493A JP H0710568 A JPH0710568 A JP H0710568A
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JP
Japan
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extrusion
raw material
glass
molding
polarizing
Prior art date
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Application number
JP15673493A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Katsuchi
勇夫 勝地
Hidemi Tajima
英身 田島
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0710568A publication Critical patent/JPH0710568A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • C03B17/04Forming tubes or rods by drawing from stationary or rotating tools or from forming nozzles

Abstract

PURPOSE:To rapidly and inexpensively obtain molded products of polarizing glass by producing gaseous flow in a region where heated moldings pass and controlling this gaseous flow to form a temp. gradient for cooling and solidifying, thereby cooling and solidifying glass while preventing the respheroidization of polarizing particles and the failure of the glass and while maintaining the orientation state of the polarizing particles. CONSTITUTION:A die 4 provided with a nozzle 4a having a desired sectional shape is mounted in a container 5 and is housed in a housing 2. A billet 6 of raw material glass to be molded is installed in the container 5 and a punch 7 is placed thereon. A temp. controller (not shown in Fig.) is set at a desired temp. (e.g. 610 deg.C) and band heaters 8, 9, 10 are energized. A cooling gas (e.g.: gaseous nitrogen) is controlled to a desired flow rate: e.g.: 20ml per minute) by using a constant flow rate valve (not shown in Fig.) and is fed into an air feed pipe 12. A hydraulic device (not shown in Fig.) is set at desired load (e.g.: 760kg/cm<2>) and extrusion is started by applying load to a punch 7. The raw material softened by heating is extruded from the nozzle 4a and is cooled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、光通信の分野
などで利用される超小型光アイソレーターその他に用い
られる偏光ガラスを製造する偏光ガラスの押出成形方法
及びこの方法に用いる押出成形装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an extrusion molding method of polarizing glass for producing a polarizing glass used in a micro optical isolator used in the field of optical communication and the like, and an extrusion molding apparatus used in this method. .

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、光通信の分野などで利用される
超小型光アイソレーターその他に用いられる偏光ガラス
を製造する方法として、従来から、押出成形法を利用し
た方法が知られている(例えば、特公昭63-63499号公報
参照)。
2. Description of the Related Art For example, a method using an extrusion molding method has been conventionally known as a method for producing a polarizing glass used for a micro optical isolator used in the field of optical communication and the like (for example, See Japanese Patent Publication No. 63-63499).

【0003】この方法は、通常の押出成形方法を利用し
たものであるが、所望の形状にガラスを成形する通常の
成形目的のほかに、偏光特性を発現させるために成形原
料ガラスに含まれているCuCl等から成る球状の粒子
(偏光粒子)を延伸し一方向に配向させる目的も有して
いる。
This method utilizes a usual extrusion molding method, and in addition to the usual purpose of molding a glass into a desired shape, it is included in a raw material glass for forming a polarizing property. It also has the purpose of stretching spherical particles (polarizing particles) made of CuCl or the like and orienting them in one direction.

【0004】また、この方法を実施する際に用いられる
押出成形装置は、大別して、成形原料を押し出すための
押出手段たる加圧工具の進行方向と同方向に成形原料を
押し出す前方押出方式と、加圧工具の進行方向と反対方
向に成形原料を押出す後方押出方式とがあるが、一般的
に用いられるのは前方押出方式である。
Further, the extrusion molding apparatus used for carrying out this method is roughly classified into a forward extrusion system for extruding the molding raw material in the same direction as the advancing direction of the pressure tool which is an extruding means for extruding the molding raw material. There is a backward extrusion method in which the forming raw material is extruded in a direction opposite to the traveling direction of the pressure tool, but the forward extrusion method is generally used.

【0005】図7は従来の押出成形装置の概略構成を示
す断面図である。図7において、成形原料たるビレット
60を成形原料収容部たるコンテナ50の中でヒーター
(図示せず)等により押出可能な粘度まで加熱軟化さ
せ、押出手段たるパンチ70に上方より荷重をかけるこ
とにより押出成形型たるダイス40のノズル(押出口)
から押し出すものである。成形原料はダイス40のノズ
ルから流出して成形された後、装置が持つ固有の温度勾
配に従って自然冷却されるか、又は、必要に応じて保温
装置を通り徐冷される。
FIG. 7 is a sectional view showing a schematic structure of a conventional extrusion molding apparatus. In FIG. 7, a billet 60 as a forming raw material is heated and softened in a container 50 as a forming raw material accommodating portion to a viscosity capable of being extruded by a heater (not shown) or the like, and a load is applied to a punch 70 as an extruding means from above. Nozzle of extrusion die barrel 40 (extrusion port)
Is pushed out from. The molding raw material is flowed out from the nozzle of the die 40 and molded, and then naturally cooled according to a temperature gradient peculiar to the apparatus or, if necessary, gradually cooled by passing through a heat retaining device.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の押出成形装置を用いて偏光ガラスを得るためには、偏
光粒子を含む成形原料を押出口から押し出す際に該偏光
粒子を延伸させて一方向に配向させ、その状態を維持し
たままで冷却固化する必要がある。
By the way, in order to obtain a polarizing glass by using the above-mentioned conventional extrusion molding apparatus, when the molding raw material containing the polarizing particles is extruded from the extrusion port, the polarizing particles are stretched. It is necessary to orient it in the direction and solidify by cooling while maintaining that state.

【0007】ところが、延伸された偏光粒子は、押し出
し後も高温に保たれると再び元の形に戻ろうとする再球
状化の傾向がある。その再球状化速度は、ガラスの歪点
以上では高温になるほど速い。再球状化した偏光粒子を
含むガラスは、その偏光特性が著しく劣化する。従来の
押出成形装置を使用した場合、ダイスから押出されたガ
ラスは偏光粒子が再球状化するのに十分な時間高温にさ
らされてしまうというおそれがあった。
However, when the stretched polarizing particles are kept at a high temperature even after being extruded, they tend to re-spheroidize to return to their original shape. The re-sphericalization rate becomes higher as the temperature becomes higher than the strain point of glass. The glass including the re-sphericalized polarizing particles has a significantly deteriorated polarizing property. When a conventional extrusion molding apparatus is used, the glass extruded from the die may be exposed to a high temperature for a sufficient time for the polarized particles to be re-spheroidized.

【0008】このため、上述の特公昭63-63499号公報に
は、押し出しをできるだけ低い温度で行い、再球状化の
速度を非常に遅くする方法、並びに、ダイスから押出さ
れたガラスを冷却液を使って速やかに冷却する方法が記
載されている。しかし、前者の方法は押し出しに非常に
高い圧力を必要とするため、装置が大掛かりになるとと
もに、押出速度も非常に遅く、生産性が低いという欠点
がある。また、後者の方法は、押し出された直後の高温
のガラスに熱容量が大で熱伝達率が高い冷却液を直接接
触させることから両者の温度差が所定以上の場合にはガ
ラスを破損するおそれが高く、これを避けるために冷却
液を精密に所定の温度に制御する温度制御機構が必要で
あり、さらには、冷却液の供給機構や回収機構も必要で
あり、装置が著しく複雑になるという欠点がある。
Therefore, the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 63-63499 discloses a method in which extrusion is carried out at a temperature as low as possible so that the speed of re-spheroidization is extremely slowed, and a glass extruded from a die is cooled with a cooling liquid. It describes how to use it to cool quickly. However, the former method requires a very high pressure for extrusion, which requires a large apparatus and has a drawback that the extrusion speed is very slow and the productivity is low. In the latter method, since the cooling liquid having a large heat capacity and a high heat transfer coefficient is brought into direct contact with the high temperature glass immediately after being extruded, the glass may be broken if the temperature difference between the two is more than a predetermined value. It is expensive, and in order to avoid this, a temperature control mechanism that precisely controls the cooling liquid to a predetermined temperature is required. Furthermore, a cooling liquid supply mechanism and a recovery mechanism are also required, which makes the device significantly complicated. There is.

【0009】本発明は上述の背景のもとでなされたもの
であり、比較的簡単な構成によって偏光ガラスの押出成
形を行うことを可能にする偏光ガラスの押出成形方法及
び押出成形装置を提供することを目的としたものであ
る。
The present invention has been made under the background described above, and provides an extrusion molding method and an extrusion molding apparatus for polarizing glass, which enables extrusion molding of polarizing glass with a relatively simple structure. This is the purpose.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明にかかる偏光ガラスの押出成形方法は、 (構成1) 押出成形が可能な温度に加熱された偏光粒
子を含む偏光ガラスの成形原料を、押出成形型の押出口
から押し出した後に冷却固化することにより、前記成形
原料に含まれる偏光粒子が延伸されて一方向に配向され
た偏光ガラスの成形品を得る偏光ガラスの押出成形方法
において、前記押出口から押し出された加熱成形物が通
過する領域に気体流を形成させ、該気体流を制御して前
記加熱成形物が通過する領域に該加熱成形物を冷却固化
するための温度勾配を形成させることにより、前記押出
口から押し出された加熱成形物内の偏光粒子の配向状態
を維持しつつ該加熱成形物を冷却固化して偏光ガラスの
成形品を得ることを特徴とした構成とし、また、本発明
にかかる押出成形装置は、 (構成2) 成形原料収容部と、この成形原料収容部に
結合されて前記成形原料収容部に収容された成形原料を
押出して成形する押出口を有する押出成形型と、前記成
形原料収容部に収容された成形原料を加熱する加熱手段
と、前記成形原料収容部に収容された成形原料を前記押
出成形型の押出口から押出すための成形原料押出手段と
を備えた押出成形装置において、前記押出成形型の押出
口から押出された加熱成形物が通過する領域に該加熱成
形物の冷却のための温度勾配を形成させる気体流を発生
させる気体流形成手段を設けたことを特徴とする構成と
したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an extrusion molding method for polarizing glass according to the present invention comprises: (Structure 1) A polarizing glass containing polarizing particles heated to a temperature at which extrusion molding is possible. A molding material is extruded from a polarizing glass, which is obtained by extruding from a extrusion port of an extrusion mold and then cooling and solidifying to obtain a molded product of polarizing glass in which the polarizing particles contained in the molding material are stretched and oriented in one direction. In the method, for forming a gas flow in a region through which the heated molding extruded from the extrusion port passes, and controlling the gas flow to cool and solidify the heated molding in the region through which the heated molding passes. By forming a temperature gradient, the heated molded product is cooled and solidified while maintaining the orientation state of the polarized particles in the heated molded product extruded from the extrusion port to obtain a molded product of polarizing glass. In addition, the extrusion molding apparatus according to the present invention is configured as follows: (Structure 2) A molding raw material storage part and a molding raw material that is connected to the molding raw material storage part and stored in the molding raw material storage part are extruded and molded. An extrusion molding die having an extrusion port for heating, a heating means for heating the molding raw material stored in the molding raw material accommodating portion, and a molding raw material accommodated in the molding raw material accommodating portion is extruded from the extrusion opening of the extrusion molding die. In the extrusion molding apparatus provided with a molding raw material extrusion means for forming a gas flow for forming a temperature gradient for cooling the heating molding in a region through which the heating molding extruded from the extrusion port of the extrusion molding mold passes. The gas flow forming means for generating is provided.

【0011】[0011]

【作用】上述の構成1によれば、押出成形型の押出口か
ら押し出された加熱成形物が通過する領域に気体流を形
成させ、該気体流を制御して加熱成形物が通過する領域
に該加熱成形物を冷却固化するための温度勾配を形成さ
せるようにしたので、比較的簡単な構成により、偏光粒
子の再球状化を防止すると同時にガラスを破損させるお
それを防止しながら、押出口から押し出された加熱成形
物内の偏光粒子の配向状態を維持しつつ該加熱成形物を
冷却固化して偏光ガラスの成形品を得ることが可能にな
った。
According to the above configuration 1, a gas flow is formed in a region through which the heated molded product extruded from the extrusion port of the extrusion mold passes, and the gas flow is controlled so that the heated molded product passes through the region. Since a temperature gradient for cooling and solidifying the heat-molded product is formed, a relatively simple structure prevents re-spheroidization of the polarizing particles and at the same time prevents the glass from being broken, and from the extrusion port. It has become possible to obtain a molded product of polarizing glass by cooling and solidifying the heated molded product while maintaining the oriented state of the polarizing particles in the extruded heated molded product.

【0012】すなわち、押出成形型の押出口から押し出
された加熱成形物は、気体流が形成された領域を通過す
る際に該気体流に接触して冷却される。その場合、気体
は液体冷媒等に比べて熱容量が著しく小さくまた熱伝達
率も小さいので、液体冷媒に比較して加熱成形物との温
度差に多少の大小があっても加熱成形物を温度衝撃によ
って破損するおそれを著しく小さくおさえることがで
き、しかも、再球状化防止効果を得るには十分な程度の
冷却効果を得ることが可能である。さらに、気体流の形
成は、例えば、噴出ノズルから噴出する方向あるいはそ
の噴出流量もしくは流速を選ぶことにより制御できるか
ら液体に比較して著しく制御が容易であるので、冷却固
化に最適な温度勾配を形成することも容易である。ま
た、気体は液体のように必ずしも回収する必要がないの
で取り扱いも容易である。したがって、また、気体流を
形成するための装置も、例えば、噴出ノズルや流量調整
弁等の比較的簡単なもので構成することが可能である。
That is, the heat-molded product extruded from the extrusion port of the extrusion mold contacts the gas flow and is cooled when passing through the region where the gas flow is formed. In that case, the gas has a significantly smaller heat capacity and a smaller heat transfer coefficient than liquid refrigerants, etc. The risk of breakage can be significantly reduced, and a sufficient cooling effect can be obtained to obtain the effect of preventing re-sphericalization. Furthermore, since the formation of the gas flow can be controlled by, for example, selecting the direction of ejection from the ejection nozzle or the ejection flow rate or flow velocity thereof, it is significantly easier to control as compared with a liquid, so that an optimal temperature gradient for cooling and solidification can be obtained. It is also easy to form. Further, the gas is not necessarily required to be recovered like the liquid, and hence it is easy to handle. Therefore, the device for forming the gas flow can also be configured by a relatively simple device such as a jet nozzle or a flow rate adjusting valve.

【0013】また、このとき押出成形型自体を冷却する
必要がないため、十分な押出速度を確保できるととも
に、押出成形型を冷却するための装置等も不要である。
Further, at this time, since it is not necessary to cool the extrusion molding die itself, a sufficient extrusion speed can be secured, and an apparatus for cooling the extrusion molding die is not necessary.

【0014】さらに、構成2によれば、構成1の方法を
実施できる押出成形装置を得ることができる。
Further, according to the constitution 2, it is possible to obtain an extrusion molding apparatus which can carry out the method of the constitution 1.

【0015】[0015]

【実施例】第1実施例 図1は本発明の第1実施例にかかる押出成形装置の主要
部分の断面図である。以下、図1を参照にしながら第1
実施例にかかる押出成形装置を説明し、次に、この押出
成形装置を用いて本発明にかかる偏光ガラスの押出成形
方法を実施した例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment FIG. 1 is a sectional view of a main part of an extrusion molding apparatus according to a first embodiment of the present invention. Hereinafter, referring to FIG. 1, the first
An extrusion molding apparatus according to an embodiment will be described, and then an example in which the extrusion molding method for polarizing glass according to the present invention is performed using the extrusion molding apparatus will be described.

【0016】図1において、符号1は台座である。この
台座1の上には円筒形のハウジング2が固定され、この
ハウジング2内に支持筒3が上記台座1に乗るような形
で設置されている。この支持筒3の上端部には中心部に
貫通孔3aを有する天井部3bが形成されており、この
天井部3bの上にはダイス4が設置されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a pedestal. A cylindrical housing 2 is fixed on the pedestal 1, and a support cylinder 3 is installed in the housing 2 so as to ride on the pedestal 1. A ceiling portion 3b having a through hole 3a in the central portion is formed at the upper end portion of the support cylinder 3, and a die 4 is installed on the ceiling portion 3b.

【0017】このダイス4は段差を有する円柱形で断面
形状が略凸字型をなしており、中心軸に沿ってノズル4
aが形成されている。このダイス4の小径部には、円筒
状のコンテナ5が嵌合設置されている。このコンテナ5
内には押出成形原料たるガラスのビレット6が収容さ
れ、また、該ビレット6に圧力をかけるためのパンチ7
が設置される。なお、ハウジング2の外側にはビレット
6を加熱するためのバンドヒーター8,9,10が取り
付けられ、図示しない温度調節装置によって駆動される
ようになっている。
The die 4 has a cylindrical shape with a step and a cross section of a substantially convex shape, and the nozzle 4 extends along the central axis.
a is formed. A cylindrical container 5 is fitted and installed in the small diameter portion of the die 4. This container 5
A glass billet 6 serving as an extrusion molding raw material is housed therein, and a punch 7 for applying pressure to the billet 6 is housed therein.
Is installed. Band heaters 8, 9 and 10 for heating the billet 6 are attached to the outside of the housing 2 and are driven by a temperature adjusting device (not shown).

【0018】また、上記支持筒3の内部であって、天井
部3bの直下には、気体流形成装置11が設置される。
図2は第1実施例の気体流形成装置の断面図、図3は第
1実施例の気体流形成装置の底面図である。これらの図
に示されるように、この気体流形成装置11は、円環内
部に気体通路11aを有し、この気体通路11aに気体
を導入するための2つの気体導入口11bに接続された
送気管12を通じて供給された冷却気体を、円環内周面
下部の斜面部11cに向けて貫通した複数の噴出口11
dから噴出させ、支持筒3の内部に下方に向かう気流を
形成し、ダイス4によって押出された高温の成形ガラス
6aを冷却するために最適な温度勾配を形成させるもの
である。なお、気体流形成装置11は、送気管12を固
定盤13によって台座12に固定することにより設置す
る。また、送気管12には、図示しないが、高圧ガスボ
ンベ等から定流量弁等を介して流量を制御された冷却用
気体(本実施例では窒素ガス)が送り込まれるようにな
っている。
A gas flow forming device 11 is installed inside the support cylinder 3 and immediately below the ceiling portion 3b.
2 is a sectional view of the gas flow forming apparatus of the first embodiment, and FIG. 3 is a bottom view of the gas flow forming apparatus of the first embodiment. As shown in these drawings, the gas flow forming device 11 has a gas passage 11a inside the ring, and is connected to two gas introduction ports 11b for introducing gas into the gas passage 11a. The cooling gas supplied through the trachea 12 penetrates toward the inclined surface portion 11c below the inner peripheral surface of the ring 11 to form a plurality of ejection ports 11.
The gas is ejected from d to form a downward airflow inside the support cylinder 3, and an optimum temperature gradient is formed for cooling the hot molded glass 6a extruded by the die 4. The gas flow forming device 11 is installed by fixing the air supply pipe 12 to the pedestal 12 by the fixing plate 13. Although not shown, the gas supply pipe 12 is supplied with a cooling gas (a nitrogen gas in this embodiment) whose flow rate is controlled from a high-pressure gas cylinder or the like through a constant flow valve or the like.

【0019】次に、上述の構成の装置で押出成形を行う
操作手順について説明する。
Next, an operation procedure for carrying out extrusion molding with the above-mentioned apparatus will be described.

【0020】本装置の初期の状態は、ダイス4、コンテ
ナ5、ビレット6、パンチ7が取り外された状態にあ
る。まず、所望の断面形状(本実施例では円形)を持っ
たノズル4aを有するダイス6をコンテナ5に装着し、
それをハウジング2に納める。次に、成形原料ガラスの
ビレット6をコンテナ5内に設置し、その上にパンチ7
をのせる。次に、温度調節装置(図示せず)を所望の温
度(本実施例では610℃)にセットしバンドヒーター
8、9、10に通電する。次いで、冷却用気体(本実施
例では窒素ガス)を定流量弁(図示せず)を使って所望
の流量(本実施例では毎分20ミリリッター)に制御
し、送気管12に送り込む。温度が設定値に達し、さら
に安定するまで待機する。しかる後に、図示しない油圧
装置を所望の荷重(本実施例では760Kg/cm2
にセットしてパンチ7に荷重をかけて押出を開始する。
加熱されて軟化した成形原料ガラスはダイス4のノズル
4aより押出された後、その下の制御された温度勾配に
したがって速やかに冷却される。
The initial state of this apparatus is a state in which the die 4, the container 5, the billet 6 and the punch 7 are removed. First, a die 6 having a nozzle 4a having a desired cross-sectional shape (circular in this embodiment) is attached to the container 5,
Put it in the housing 2. Next, the billet 6 of the forming raw material glass is placed in the container 5, and the punch 7 is placed thereon.
Put on. Next, a temperature controller (not shown) is set to a desired temperature (610 ° C. in this embodiment), and the band heaters 8, 9 and 10 are energized. Next, the cooling gas (nitrogen gas in this embodiment) is controlled to a desired flow rate (20 milliliters per minute in this embodiment) using a constant flow valve (not shown), and is fed into the air supply pipe 12. Wait until the temperature reaches the set value and stabilizes. Thereafter, a hydraulic device (not shown) is loaded with a desired load (760 Kg / cm 2 in this embodiment).
Then, the punch 7 is loaded to start extrusion.
The heated and softened forming raw material glass is extruded from the nozzle 4a of the die 4 and then rapidly cooled in accordance with a controlled temperature gradient therebelow.

【0021】次に、上述の押出成形装置を用いて、偏光
ガラスを製造した例を説明する。
Next, an example of manufacturing a polarizing glass using the above-mentioned extrusion molding apparatus will be described.

【0022】まず、SiO2 が60.0wt%、AlF
3 が2.0wt%、Al2 3 が6.0wt%、B2
3 が20.0wt%、CuClが0.9wt%、NaC
lが1.0wt%、Na2 Oが10.0wt%、SnO
が0.1wt%からなる組成のガラスを3リッターの白
金ルツボで約1450℃にて溶解した後、グラファイト
の型に流し込んで成形して室温まで徐冷して得たガラス
を、さらに、740℃で120分間熱処理し、粒約16
0nmのCuCl粒子を析出させた。
First, 60.0 wt% of SiO 2 and AlF
3 is 2.0 wt%, Al 2 O 3 is 6.0 wt%, B 2 O
3 is 20.0 wt%, CuCl is 0.9 wt%, NaC
l is 1.0 wt%, Na 2 O is 10.0 wt%, SnO
Glass having a composition of 0.1 wt% was melted in a 3-liter platinum crucible at about 1450 ° C., poured into a graphite mold, molded, and gradually cooled to room temperature. Heat treatment for 120 minutes at about 16 grains
CuCl particles of 0 nm were deposited.

【0023】次に、これを直径50mm、長さ25mm
のビレット6に切り出して押出成形装置のコンテナ5内
に設置した。ダイス4としては、直径5mmの円形の断
面形状を持ったノズル4aを有するダイスを用いた。な
お、この場合、ノズル4aの直下には直径約5.5mm
の貫通穴を有するガイド14を配置した。
Next, this is 50 mm in diameter and 25 mm in length.
It was cut into a billet 6 and installed in the container 5 of the extrusion molding apparatus. As the die 4, a die having a nozzle 4a having a circular sectional shape with a diameter of 5 mm was used. In this case, a diameter of about 5.5 mm is provided just below the nozzle 4a.
The guide 14 having the through-holes is arranged.

【0024】気体流形成装置11は、ダイス4のノズル
4aの位置から下方に80mmのところに噴出口11d
が位置するように配置した。この場合、噴出口11d
は、斜面部11cに略等間隔で6個形成し、その内径を
1mmで噴出方向が垂直方向に対して45°なすように
形成したものを用いた。
The gas flow forming device 11 has a nozzle 11d at a position 80 mm below the nozzle 4a of the die 4.
Was placed so that In this case, spout 11d
6 was formed on the slope 11c at substantially equal intervals, and the inner diameter was 1 mm and the ejection direction was 45 ° with respect to the vertical direction.

【0025】次に、コンテナ5内の成形原料ガラスを粘
性が1×109 ポアズ付近になる温度である610℃に
加熱し、気体流形成装置11から毎分20ミリリッター
の窒素ガスを流しながら、760kg/cm2 の荷重で
押出した。
Next, the forming raw material glass in the container 5 is heated to 610 ° C., which is a temperature at which the viscosity becomes about 1 × 10 9 poise, and 20 milliliters / minute of nitrogen gas is flown from the gas flow forming device 11. Was extruded under a load of 760 kg / cm 2 .

【0026】図4はダイス上端から下方にかけての温度
分布を示したグラフである。なお、図4において、縦軸
が温度、横軸がダイス上端からの距離であり、図の実線
で示される曲線が気体流形成装置によって気体流を形成
させた上記実施例の場合であり、破線で示した曲線が気
体流を形成させなかった場合である。図4の実線の曲線
によると、この気体流形成によりノズル4aの上端から
下方に約50mmのところでこのガラスの徐冷点(約5
00℃)付近まで温度が下がっている。このときの押出
速度は約2.5mm/秒であったので、ガイド14の下
端部を離れて約5秒後にここを通過したことになり、再
球状化を防止するのに十分であった。これに対して、図
4の破線曲線によると、気体流を形成しなかった場合に
は、ノズル4aの上端から下方に約125mmのところ
にいたってはじめてガラスの徐冷点(約500℃)付近
の温度になっており、押出されたガラスは約35秒の間
高温の空間にさらされることになる。このため、再球状
化の可能性が著しく高くなる。
FIG. 4 is a graph showing the temperature distribution from the upper end of the die to the lower part. In FIG. 4, the vertical axis represents the temperature, the horizontal axis represents the distance from the upper end of the die, and the curve shown by the solid line is the case of the above embodiment in which the gas flow is formed by the gas flow forming device, and the broken line. The curve indicated by is when the gas flow is not formed. According to the solid line curve of FIG. 4, this glass flow formation causes the annealing point (about 5 mm) of the glass at about 50 mm downward from the upper end of the nozzle 4a.
The temperature has dropped to around (00 ° C). Since the extrusion speed at this time was about 2.5 mm / sec, it means that it passed through the guide 14 after about 5 seconds after leaving the lower end portion thereof, which was sufficient to prevent re-sphericalization. On the other hand, according to the broken line curve of FIG. 4, when the gas flow is not formed, the glass is not cooled near the gradual cooling point (about 500 ° C.) until it reaches about 125 mm below the upper end of the nozzle 4a. At a temperature of 100 ° C. and the extruded glass will be exposed to the hot space for about 35 seconds. Therefore, the possibility of re-sphericalization becomes extremely high.

【0027】以上の押出成形工程よって得られた成形
ガラスは、CuCl粒子が再球状化せずに約1000×
30nm(アスペクト比33:1)の形状に変形し、そ
れ等がほぼ一方向に配向していることが透過電子顕微鏡
観察により確認された。この成形ガラスを1mm厚に研
磨してから、425℃にて4時間水素雰囲気中で還元処
理することにより、消光比が波長1.31μmで50d
b、波長1.55μmで51dbを示す偏光ガラスを得
ることができた。
The above extrusion process thus resulting molded glass is about 1000 × without CuCl particles respheriodize
It was confirmed by observation with a transmission electron microscope that the particles were deformed into a shape of 30 nm (aspect ratio 33: 1) and were oriented in almost one direction. This molded glass was polished to a thickness of 1 mm and then reduced in a hydrogen atmosphere at 425 ° C. for 4 hours to obtain an extinction ratio of 50 d at a wavelength of 1.31 μm.
b, a polarizing glass exhibiting 51 db at a wavelength of 1.55 μm could be obtained.

【0028】上述の実施例によれば、比較的簡単な構成
により、偏光粒子の再球状化を防止すると同時にガラス
を破損させるおそれを防止しながら、成形ガラスを得る
ことができ、その結果、消光比のすぐれた偏光ガラスを
迅速かつ安価に容易に得ることが可能になった。
According to the above-mentioned embodiment, a molded glass can be obtained with a relatively simple structure while preventing re-spheroidization of the polarizing particles and at the same time preventing the glass from being damaged, resulting in quenching. It has become possible to quickly and inexpensively and easily obtain a polarizing glass having an excellent ratio.

【0029】すなわち、高温で押出を行ってもダイスか
ら下の温度勾配を制御することで温度衝撃によるガラス
の破損を招くことなく偏光粒子の再球状化を防止できる
ため、高アスペクト比の偏光粒子を含み赤外領域におい
て高い消光比を示す偏光ガラスを速い押出速度で製造す
ることができる。また、その為の装置も構造が簡単で取
り扱いが容易である。さらに、押出に使用できる温度範
囲が広がったため偏光粒子のアスペクト比を容易に制御
できるようになり、所望の波長において最高の消光比を
示す偏光ガラスを容易に製造できるようになった。
That is, even if extrusion is performed at a high temperature, re-spheroidization of the polarizing particles can be prevented without causing damage to the glass due to temperature impact by controlling the temperature gradient below the die, so that the polarizing particles having a high aspect ratio can be prevented. It is possible to produce a polarizing glass having a high extinction ratio in the infrared region including a high extrusion rate. Also, the device for that purpose has a simple structure and is easy to handle. Further, since the temperature range that can be used for extrusion is widened, the aspect ratio of the polarizing particles can be easily controlled, and the polarizing glass exhibiting the highest extinction ratio at a desired wavelength can be easily manufactured.

【0030】第2実施例 この実施例は、ダイス4として、ノズル4aの形状が
2.5mm×12.5mmの長方形をなしたものを用い
た点、並びに、円環状をなした第1実施例における気体
流形成装置11の代わりに、四角環状をなした気体流形
成装置21を用いた点が上記第1実施例と異なるほかは
ほぼ第1実施例と同じであるので、共通する部分には同
一の符号付してその説明を省略し、以下では、気体流形
成装置21を中心に説明する。
Second Embodiment In this embodiment, as the die 4, a nozzle 4a having a rectangular shape of 2.5 mm × 12.5 mm is used, and the first embodiment has an annular shape. Since it is almost the same as the first embodiment except that a gas flow forming device 21 having a square ring shape is used instead of the gas flow forming device 11 in FIG. The same reference numerals are given and the description thereof is omitted, and hereinafter, the gas flow forming device 21 will be mainly described.

【0031】図5は第2実施例の気体流形成装置の断面
図、図6は第2実施例の気体流形成装置の底面図であ
る。これらの図に示されるように、この気体流形成装置
21は、四角環内部に気体通路21aを有し、この気体
通路21aに気体を導入するための2つの気体導入口2
1bに接続された送気管12を通じて供給された冷却気
体を、四角環内周面下部の1対の対向する斜面部21c
1 、21c2 に向けてそれぞれ貫通した4個ずつの噴出
口11d1 ,11d2 から垂直方向に対して下方に約4
5°なす方向に噴出させ、支持筒3の内部に下方に向か
う気流を形成し、ダイス4によって押出された高温の成
形ガラス6aを冷却するために最適な温度勾配を形成さ
せるものである。その他の構成は第1実施例とほぼ同じ
である。
FIG. 5 is a sectional view of the gas flow forming apparatus of the second embodiment, and FIG. 6 is a bottom view of the gas flow forming apparatus of the second embodiment. As shown in these drawings, the gas flow forming device 21 has a gas passage 21a inside a square ring, and two gas introduction ports 2 for introducing gas into the gas passage 21a.
The cooling gas supplied through the air supply pipe 12 connected to 1b is supplied to the pair of facing slope portions 21c at the lower portion of the inner peripheral surface of the square ring.
About 4 downwards from the four jet outlets 11d 1 and 11d 2 penetrating toward 1 and 21c 2 in the vertical direction.
It is jetted in a direction of 5 ° to form a downward airflow inside the support cylinder 3 to form an optimum temperature gradient for cooling the hot molded glass 6a extruded by the die 4. The other structure is almost the same as that of the first embodiment.

【0032】次に、この装置を用いて偏光ガラスを製造
した例を説明する。
Next, an example of manufacturing a polarizing glass using this apparatus will be described.

【0033】まず、第1実施例と同様にして作製した粒
径160nmのCuCl粒子含有ガラスを直径50m
m、長さ25mmのビレット6に切り出して上述の押出
成形装置に設置し、第1実施例と同様の押出条件で押出
成形を行った。
First, a glass containing CuCl particles having a particle diameter of 160 nm prepared in the same manner as in the first embodiment was used to obtain a glass having a diameter of 50 m.
It was cut into a billet 6 having a length of 25 mm and a length of 25 mm, and the billet 6 was set in the above-described extrusion molding apparatus and extrusion molding was performed under the same extrusion conditions as in the first example.

【0034】この押出成形によって得られた成形ガラス
は、CuCl粒子は再球状化せずに約800×50nm
(アスペクト比16:1)の形状に変形し、それらがほ
ぼ一方向に配向していることが透過電子顕微鏡観察によ
り確認された。このガラスを1mm厚に研磨してから、
425℃にて4時間水素雰囲気中で還元処理することに
より、消光比が波長1.31μmで46db、波長1.
55μmで40dbを示す偏光ガラスを得ることができ
た。
The molded glass obtained by this extrusion molding had CuCl particles of about 800 × 50 nm without re-sphericalization.
It was confirmed by transmission electron microscope observation that they were transformed into a shape of (aspect ratio 16: 1) and were oriented in almost one direction. After polishing this glass to a thickness of 1 mm,
By performing reduction treatment in a hydrogen atmosphere at 425 ° C. for 4 hours, the extinction ratio was 46 dB at a wavelength of 1.31 μm and a wavelength of 1.
A polarizing glass exhibiting 40 db at 55 μm could be obtained.

【0035】この実施例によっても第1実施例と同様の
利点を得ることができる。
Also in this embodiment, the same advantages as in the first embodiment can be obtained.

【0036】なお、上述の各実施例では現在主流の前方
押出式の成形装置を使用したが、後方押出式の成形装置
に本発明を適用できることは勿論である。また、この場
合、気体流形成装置の形状、噴出口の形状その他の条件
については、実施例に示したものに限られるものではな
く、目的によっては、例えば、噴出口の形状をスリット
状にする等適宜変型できることは勿論である。さらに、
ガラスの組成も各実施例で示したものに限られるもので
はない。
In each of the above-mentioned embodiments, the presently used main extrusion type molding apparatus is used, but it goes without saying that the present invention can be applied to a rear extrusion type molding apparatus. Further, in this case, the shape of the gas flow forming device, the shape of the ejection port and other conditions are not limited to those shown in the embodiment, and depending on the purpose, for example, the ejection port may have a slit shape. Of course, it can be appropriately modified. further,
The composition of the glass is not limited to that shown in each example.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる偏
光ガラスの製造方法及び押出成形装置は、押出成形型の
押出口から押し出された加熱成形物が通過する領域に気
体流を形成させ、該気体流を制御して加熱成形物が通過
する領域に該加熱成形物を冷却固化するための温度勾配
を形成させるようにしたので、比較的簡単な構成によ
り、偏光粒子の再球状化を防止すると同時にガラスを破
損させるおそれを防止しながら、押出口から押し出され
た加熱成形物内の偏光粒子の配向状態を維持しつつ該加
熱成形物を冷却固化して偏光ガラスの成形品を迅速かつ
安価に得ることを可能にしたものである。
As described above, the method for manufacturing a polarizing glass and the extrusion molding apparatus according to the present invention form a gas flow in a region through which a heat-molded product extruded from an extrusion port of an extrusion mold passes. Since the temperature gradient for cooling and solidifying the heat-molded product is formed in the region where the heat-molded product passes by controlling the gas flow, the re-sphericalization of the polarizing particles is prevented by the relatively simple structure. At the same time, while preventing the possibility of damaging the glass, while maintaining the orientation state of the polarizing particles in the heat-molded product extruded from the extrusion port, the heat-molded product is cooled and solidified to quickly and inexpensively form a polarized glass molded product. It is what made it possible to obtain.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例にかかる押出成形装置の主
要部分の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of an extrusion molding apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例の気体流形成装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the gas flow forming device according to the first embodiment.

【図3】第1実施例の気体流形成装置の底面図である。FIG. 3 is a bottom view of the gas flow forming device according to the first embodiment.

【図4】ダイス上端から下方にかけての温度分布を示し
たグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a temperature distribution from the upper end of the die to the lower side.

【図5】第2実施例の気体流形成装置の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a gas flow forming device according to a second embodiment.

【図6】第2実施例の気体流形成装置の底面図である。FIG. 6 is a bottom view of the gas flow forming device according to the second embodiment.

【図7】従来の押出成形装置の概略構成を示す断面図で
ある。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional extrusion molding apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…台座、2…ハウジング、3…支持筒、4…ダイス、
4a…ノズル、5…コンテナ、6…ビレット、7…パン
チ、8,9,10…バンドヒータ、11,21…気体流
形成装置、12…送気管。
1 ... Pedestal, 2 ... Housing, 3 ... Support tube, 4 ... Dice,
4a ... Nozzle, 5 ... Container, 6 ... Billet, 7 ... Punch, 8, 9, 10 ... Band heater, 11, 21 ... Gas flow forming device, 12 ... Air pipe.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 押出成形が可能な温度に加熱された偏光
粒子を含む偏光ガラスの成形原料を、押出成形型の押出
口から押し出した後に冷却固化することにより、前記成
形原料に含まれる偏光粒子が延伸されて一方向に配向さ
れた偏光ガラスの成形品を得る偏光ガラスの押出成形方
法において、 前記押出口から押し出された加熱成形物が通過する領域
に気体流を形成させ、該気体流を制御して前記加熱成形
物が通過する領域に該加熱成形物を冷却固化するための
温度勾配を形成させることにより、前記押出口から押し
出された加熱成形物内の偏光粒子の配向状態を維持しつ
つ該加熱成形物を冷却固化して偏光ガラスの成形品を得
ることを特徴とした偏光ガラスの押出成形方法。
1. A polarizing particle contained in the molding raw material, which is obtained by extruding a polarizing glass molding raw material containing polarizing particles heated to a temperature capable of extrusion molding from an extrusion port of an extrusion mold and then cooling and solidifying the raw material. In the extrusion method of polarizing glass to obtain a molded article of polarizing glass which is stretched and is oriented in one direction, a gas flow is formed in a region where a heated molded article extruded from the extrusion port passes, and the gas flow is By controlling to form a temperature gradient for cooling and solidifying the heat-molded product in a region where the heat-molded product passes, the orientation state of the polarizing particles in the heat-molded product extruded from the extrusion port is maintained. An extrusion molding method for polarizing glass, characterized in that a molded article of polarizing glass is obtained by cooling and solidifying the heated molded article.
【請求項2】 成形原料収容部と、この成形原料収容部
に結合されて前記成形原料収容部に収容された成形原料
を押出して成形する押出口を有する押出成形型と、前記
成形原料収容部に収容された成形原料を加熱する加熱手
段と、前記成形原料収容部に収容された成形原料を前記
押出成形型の押出口から押出すための成形原料押出手段
とを備えた押出成形装置において、 前記押出成形型の押出口から押出された加熱成形物が通
過する領域に該加熱成形物の冷却のための温度勾配を形
成させる気体流を発生させる気体流形成手段を設けたこ
とを特徴とする押出成形装置。
2. A molding raw material storage part, an extrusion mold having an extrusion port coupled to the molding raw material storage part for extruding and molding the molding raw material stored in the molding raw material storage part, and the molding raw material storage part. In an extrusion molding apparatus comprising a heating means for heating the molding raw material stored in, and a molding raw material extruding means for extruding the molding raw material stored in the molding raw material storage part from the extrusion port of the extrusion molding die, A gas flow forming means for generating a gas flow for forming a temperature gradient for cooling the heated molded product is provided in a region where the heated molded product extruded from the extrusion port of the extrusion mold passes. Extrusion molding equipment.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7110179B2 (en) * 2002-12-19 2006-09-19 Corning Incorporated Polarizers and isolators and methods of manufacture

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