JPH0764135A - 光機能性有機化合物を含有するガラスおよびその製造法 - Google Patents
光機能性有機化合物を含有するガラスおよびその製造法Info
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- JPH0764135A JPH0764135A JP23419493A JP23419493A JPH0764135A JP H0764135 A JPH0764135 A JP H0764135A JP 23419493 A JP23419493 A JP 23419493A JP 23419493 A JP23419493 A JP 23419493A JP H0764135 A JPH0764135 A JP H0764135A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光機能性有機化合物をガラスマトリックス中
に分子レベルで均一に分散させた光機能製材料及びその
製造法の提供。 【構成】 常温において光機能性有機化合物を溶融前の
ガラス原料に添加混合した後、有機化合物の昇華温度あ
るいは熱分解温度以下の温度でガラス原料を溶融してガ
ラス化した、当該光機能性有機化合物が分散粒子として
超低融点ガラス中に実質的に均一に分散していることを
特徴とする光機能性有機化合物含有ガラス、ならびにそ
の製造法。
に分子レベルで均一に分散させた光機能製材料及びその
製造法の提供。 【構成】 常温において光機能性有機化合物を溶融前の
ガラス原料に添加混合した後、有機化合物の昇華温度あ
るいは熱分解温度以下の温度でガラス原料を溶融してガ
ラス化した、当該光機能性有機化合物が分散粒子として
超低融点ガラス中に実質的に均一に分散していることを
特徴とする光機能性有機化合物含有ガラス、ならびにそ
の製造法。
Description
【０００１】〔発明の背景〕
【産業上の利用分野】本発明は、非線形光学効果を示す
光機能性有機化合物を含有させたガラス、およびその製
造法に関する。本発明によるガラスは、波長変換素子、
光メモリー、光スイッチなどの巾広い利用が可能であ
る。
光機能性有機化合物を含有させたガラス、およびその製
造法に関する。本発明によるガラスは、波長変換素子、
光メモリー、光スイッチなどの巾広い利用が可能であ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、有機材料の機能性たとえば光機能
を種々の分野において利用する試みから、機能性有機材
料の研究開発が活発に行われている。
を種々の分野において利用する試みから、機能性有機材
料の研究開発が活発に行われている。
【０００３】光機能性有機化合物は、「オプトエレクト
ロニクスの分野において高い機能を有する有機材料」と
定義することができ、このような化合物は有機色素レー
ザー、光シャッター、光路切り換えスイッチ、光ＩＣ、
光メモリー、各種センサーまたは半導体レーザーの第２
高調波発生デバイスなどに応用されている。
ロニクスの分野において高い機能を有する有機材料」と
定義することができ、このような化合物は有機色素レー
ザー、光シャッター、光路切り換えスイッチ、光ＩＣ、
光メモリー、各種センサーまたは半導体レーザーの第２
高調波発生デバイスなどに応用されている。
【０００４】光機能性有機化合物はそれをマトリックス
中に分散させた複合体として使用することがふつうであ
って、光機能性有機化合物を分散含有させるマトリック
スとしては、透光性の高い高分子化合物、または水や各
種有機溶媒等の液体が挙げられる。ここでマトリックス
として高分子化合物を用いる場合には、光機能性有機化
合物と高分子化合物を有機溶媒に一緒に溶かした後、有
機溶媒のみを蒸発させ、複合体を得る方法が一般的であ
る。しかし、高分子化合物の場合は分子剛性が弱いた
め、そこに光機能性有機分子を配向させても当該分子は
容易に動いてしまって、これを完全に固定化することが
難しく、結果的に非線形光学効果が短時間のうちに急激
に低下するという問題があった。また高分子化合物はガ
スバリア性に劣っていて、そのような材料からなるマト
リックスは酸素や水蒸気などが透過するので、そこに分
散している光機能性有機化合物が劣化しやすい、という
問題もあった。
中に分散させた複合体として使用することがふつうであ
って、光機能性有機化合物を分散含有させるマトリック
スとしては、透光性の高い高分子化合物、または水や各
種有機溶媒等の液体が挙げられる。ここでマトリックス
として高分子化合物を用いる場合には、光機能性有機化
合物と高分子化合物を有機溶媒に一緒に溶かした後、有
機溶媒のみを蒸発させ、複合体を得る方法が一般的であ
る。しかし、高分子化合物の場合は分子剛性が弱いた
め、そこに光機能性有機分子を配向させても当該分子は
容易に動いてしまって、これを完全に固定化することが
難しく、結果的に非線形光学効果が短時間のうちに急激
に低下するという問題があった。また高分子化合物はガ
スバリア性に劣っていて、そのような材料からなるマト
リックスは酸素や水蒸気などが透過するので、そこに分
散している光機能性有機化合物が劣化しやすい、という
問題もあった。
【０００５】一方、マトリックスとして水や各種有機溶
媒等の液体を用いる場合には、液体には溶存化合物の固
定化能がないので、別途そのための手段を構じる必要が
あり、それは、たとえば、マトリックス液体に電場を加
えて光機能性化合物を常に分子配向させておくというこ
とであって、装置が大きく、かつ操作が複雑であるとい
う問題があった。
媒等の液体を用いる場合には、液体には溶存化合物の固
定化能がないので、別途そのための手段を構じる必要が
あり、それは、たとえば、マトリックス液体に電場を加
えて光機能性化合物を常に分子配向させておくというこ
とであって、装置が大きく、かつ操作が複雑であるとい
う問題があった。
【０００６】そこで、光機能性有機化合物のマトリック
スとして高分子化合物あるいは水や有機溶媒等の液体を
用いる場合の耐久性、あるいは操作上の問題を解決する
ために、ガラスをマトリックスとして用いる方法が提案
されている（九州大学総合理工学研究科報告(vol.12, N
o.3,283, 1990)）。
スとして高分子化合物あるいは水や有機溶媒等の液体を
用いる場合の耐久性、あるいは操作上の問題を解決する
ために、ガラスをマトリックスとして用いる方法が提案
されている（九州大学総合理工学研究科報告(vol.12, N
o.3,283, 1990)）。
【０００７】しかし、ガラスをマトリックスとしてそこ
に光機能性有機化合物を分散させる場合には、光機能性
有機化合物の揮散温度あるいは熱分解温度以下の温度に
調温したガラス融体に該有機化合物を添加し、物理的に
撹拌しているため、本発明者らの経験によれば、ガラス
の粘度が高すぎたり、光機能性有機化合物が凝集し易い
場合には、該有機化合物を分子レベルで均一に分散させ
ることが難しかった。
に光機能性有機化合物を分散させる場合には、光機能性
有機化合物の揮散温度あるいは熱分解温度以下の温度に
調温したガラス融体に該有機化合物を添加し、物理的に
撹拌しているため、本発明者らの経験によれば、ガラス
の粘度が高すぎたり、光機能性有機化合物が凝集し易い
場合には、該有機化合物を分子レベルで均一に分散させ
ることが難しかった。
【０００８】〔発明の概要〕
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガラスをマ
トリックスとした光機能性材料において、光機能性有機
化合物をガラスマトリックス中に分子レベルで均一に分
散させた光機能性材料及びその製造法を提供することを
目的とするものである。
トリックスとした光機能性材料において、光機能性有機
化合物をガラスマトリックス中に分子レベルで均一に分
散させた光機能性材料及びその製造法を提供することを
目的とするものである。
【０００９】ひいては、本発明は、ガラスマトリックス
中に光機能性高分子化合物を均一に分散させることによ
り非線形光学効果の優れた材料を提供するものである。
中に光機能性高分子化合物を均一に分散させることによ
り非線形光学効果の優れた材料を提供するものである。
【００１０】
＜要旨＞本発明による光機能性有機化合物含有ガラス
は、光機能性有機化合物を、その揮散ないし熱分解温度
以下の温度に溶融してガラスを与えるガラス原料の粉末
に、当該温度以下の温度で添加混合した後、該有機化合
物の揮散ないし熱分解温度以下でガラス原料を溶融ガラ
ス化させて、当該光機能性有機化合物をガラス中に実質
的に均一に分散させたものであること、を特徴とする。
は、光機能性有機化合物を、その揮散ないし熱分解温度
以下の温度に溶融してガラスを与えるガラス原料の粉末
に、当該温度以下の温度で添加混合した後、該有機化合
物の揮散ないし熱分解温度以下でガラス原料を溶融ガラ
ス化させて、当該光機能性有機化合物をガラス中に実質
的に均一に分散させたものであること、を特徴とする。
【００１１】また、本発明にある光機能性有機化合物含
有ガラスの製造法は、光機能性有機化合物を、その揮散
ないし熱分解温度以下の温度で溶融してガラスを与える
ガラス原料の粉末に、当該温度以下の温度で添加混合し
た後、該有機化合物の揮散ないし熱分解温度以下でガラ
ス原料を溶融ガラス化させて、当該光機能性有機化合物
をガラス中に実質的に均一に分散させること、を特徴と
するものである。
有ガラスの製造法は、光機能性有機化合物を、その揮散
ないし熱分解温度以下の温度で溶融してガラスを与える
ガラス原料の粉末に、当該温度以下の温度で添加混合し
た後、該有機化合物の揮散ないし熱分解温度以下でガラ
ス原料を溶融ガラス化させて、当該光機能性有機化合物
をガラス中に実質的に均一に分散させること、を特徴と
するものである。
【００１２】＜効果＞本発明によれば、光機能性有機化
合物をガラス融体に添加するのではなくて、ガラス粉末
にこれを添加して、ガラス生成時に既に当該化合物が分
散したガラスを得るという点で従来の「ガラスのドーピ
ング」と本質的に相違しているところ、本発明によるこ
のようなガラス原料粉末中での光機能性有機化合物の混
合はガラス融体中での混合に比べて遥かに容易かつ均一
分散が可能になり、またガラス化の際のガラス網状構造
形成のときに光機能性有機化合物が存在していることに
相当してガラス中への当該化合物のより均一な分散が可
能となると考えられ、従って本発明によれば、常法とさ
れているガラス融体での分散に認められた問題点が解決
された。
合物をガラス融体に添加するのではなくて、ガラス粉末
にこれを添加して、ガラス生成時に既に当該化合物が分
散したガラスを得るという点で従来の「ガラスのドーピ
ング」と本質的に相違しているところ、本発明によるこ
のようなガラス原料粉末中での光機能性有機化合物の混
合はガラス融体中での混合に比べて遥かに容易かつ均一
分散が可能になり、またガラス化の際のガラス網状構造
形成のときに光機能性有機化合物が存在していることに
相当してガラス中への当該化合物のより均一な分散が可
能となると考えられ、従って本発明によれば、常法とさ
れているガラス融体での分散に認められた問題点が解決
された。
【００１３】この有機化合物のガラスへの所謂「in sit
u 」分散法によれば、実現される分散状態が一般に均一
であるのであるが、この効果は有機化合物が極性の低い
ものであるときに顕著である。このような非ないし低極
性の有機化合物を常法に従ってガラス融体中に均一に分
散させることは従来困難ないし不可解であったからであ
る。
u 」分散法によれば、実現される分散状態が一般に均一
であるのであるが、この効果は有機化合物が極性の低い
ものであるときに顕著である。このような非ないし低極
性の有機化合物を常法に従ってガラス融体中に均一に分
散させることは従来困難ないし不可解であったからであ
る。
【００１４】従って、本発明によれば、光機能性有機化
合物がガラス中に分子レベルで均一に分散しているの
で、非線形光学効果が特に顕著に現れ、光メモリー、ス
イッチなどのオプトエレクトロニクス材料への幅広い利
用が期待される。
合物がガラス中に分子レベルで均一に分散しているの
で、非線形光学効果が特に顕著に現れ、光メモリー、ス
イッチなどのオプトエレクトロニクス材料への幅広い利
用が期待される。
【００１５】なお、本発明による光機能性有機化合物含
有ガラスは、マトリックスとしてガラスを用いることに
相当して、光機能性有機化合物を強固に固定し、分子配
向させておくことが可能であるので、非線形光学効果が
短時間のうちに低下するというような問題を生じること
がなく、更にガラスの優れたガスバリア性によって酸素
や水蒸気の透過による光機能性有機化合物の劣化が起き
にくい、耐久性に優れた光機能性材料となる。
有ガラスは、マトリックスとしてガラスを用いることに
相当して、光機能性有機化合物を強固に固定し、分子配
向させておくことが可能であるので、非線形光学効果が
短時間のうちに低下するというような問題を生じること
がなく、更にガラスの優れたガスバリア性によって酸素
や水蒸気の透過による光機能性有機化合物の劣化が起き
にくい、耐久性に優れた光機能性材料となる。
【００１６】［発明の具体的説明］ ＜ガラス＞本発明においてマトリックスとなるガラス
は、光機能性化合物の揮散ないしあるいは熱分解温度以
下の温度で溶融してガラス化する原料から形成されるも
のである。ここで「揮散」は蒸発および昇華のいずれを
も包含するものである。光機能性有機化合物の揮発ない
し熱分解温度はあまり高くないことがふつうであるか
ら、本発明で対象とするガラスは、超低融点ガラスと呼
ばれているものであることが好ましい。超低融点ガラス
とは、その融点がおよそ４００℃以下のものであること
がふつうである。そのような融点の低いガラスとして
は、ＳｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系、ＳｎＦ2 −Ｐ2 Ｏ5
−Ｘ系、ＺｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系（ここでＸは、Ｐ
ｂＯ、ＰｂＣｌ2 および（または）ＰｂＦ2 を表す）な
どのガラス、特にガラス転移温度が７５〜２５０℃、好
ましくは１００〜２００℃、のものが好ましい。
は、光機能性化合物の揮散ないしあるいは熱分解温度以
下の温度で溶融してガラス化する原料から形成されるも
のである。ここで「揮散」は蒸発および昇華のいずれを
も包含するものである。光機能性有機化合物の揮発ない
し熱分解温度はあまり高くないことがふつうであるか
ら、本発明で対象とするガラスは、超低融点ガラスと呼
ばれているものであることが好ましい。超低融点ガラス
とは、その融点がおよそ４００℃以下のものであること
がふつうである。そのような融点の低いガラスとして
は、ＳｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系、ＳｎＦ2 −Ｐ2 Ｏ5
−Ｘ系、ＺｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系（ここでＸは、Ｐ
ｂＯ、ＰｂＣｌ2 および（または）ＰｂＦ2 を表す）な
どのガラス、特にガラス転移温度が７５〜２５０℃、好
ましくは１００〜２００℃、のものが好ましい。
【００１７】これらのガラスの一般的な組成は、以下の
通りである。 （イ）ＳｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系ガラス ５≦ＳｎＣｌ2 ≦７５ モル％ ２０≦Ｐ2 Ｏ5 ≦９５ モル％ ０≦ Ｘ ≦７０ モル％ （ロ）ＳｎＦ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系ガラス ４０≦ＳｎＦ2 ≦６５ モル％ ５≦Ｐ2 Ｏ5 ≦３５ モル％ ０≦ Ｘ ≦２５ モル％ （ハ）ＺｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系ガラス １５≦ＺｎＣｌ2 ≦７５ モル％ ２５≦Ｐ2 Ｏ5 ≦８５ モル％ ０≦ Ｘ ≦２５ モル％ （ここでＸは、ＰｂＯ、ＰｂＣｌ2 および（または）Ｐ
ｂＦ2 を表す）
通りである。 （イ）ＳｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系ガラス ５≦ＳｎＣｌ2 ≦７５ モル％ ２０≦Ｐ2 Ｏ5 ≦９５ モル％ ０≦ Ｘ ≦７０ モル％ （ロ）ＳｎＦ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系ガラス ４０≦ＳｎＦ2 ≦６５ モル％ ５≦Ｐ2 Ｏ5 ≦３５ モル％ ０≦ Ｘ ≦２５ モル％ （ハ）ＺｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系ガラス １５≦ＺｎＣｌ2 ≦７５ モル％ ２５≦Ｐ2 Ｏ5 ≦８５ モル％ ０≦ Ｘ ≦２５ モル％ （ここでＸは、ＰｂＯ、ＰｂＣｌ2 および（または）Ｐ
ｂＦ2 を表す）
【００１８】本発明に用いるガラスは、本発明の効果を
損なわない範囲で、上記以外の成分を含んでもよい。
損なわない範囲で、上記以外の成分を含んでもよい。
【００１９】ここで、ＳｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系、Ｓ
ｎＦ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系、ＺｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系
（ここでＸは、ＰｂＯ、ＰｂＣｌ2 および（または）Ｐ
ｂＦ2 を表す）という表現はガラスの組成表示で慣用さ
れているところに従ったものであって、Ｐ2 Ｏ5 等の成
分は必ずしもガラス中での状態を示すものではない。両
表現において、Ｐ2 Ｏ5 は溶融ガラス化の際の投入原料
というよりはガラスの基本骨格を示すものとしての意味
を持っていて、投入原料しては例えばリン酸二水素アン
モニウムであることが普通であり、一方、ＳｎＣｌ2 、
ＳｎＦ2 、ＺｎＣｌ2 、ＰｂＣｌ2 、ＰｂＯおよびＰｂ
Ｆ2 は投入原料がこれらの化合物であることが普通であ
る。
ｎＦ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系、ＺｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系
（ここでＸは、ＰｂＯ、ＰｂＣｌ2 および（または）Ｐ
ｂＦ2 を表す）という表現はガラスの組成表示で慣用さ
れているところに従ったものであって、Ｐ2 Ｏ5 等の成
分は必ずしもガラス中での状態を示すものではない。両
表現において、Ｐ2 Ｏ5 は溶融ガラス化の際の投入原料
というよりはガラスの基本骨格を示すものとしての意味
を持っていて、投入原料しては例えばリン酸二水素アン
モニウムであることが普通であり、一方、ＳｎＣｌ2 、
ＳｎＦ2 、ＺｎＣｌ2 、ＰｂＣｌ2 、ＰｂＯおよびＰｂ
Ｆ2 は投入原料がこれらの化合物であることが普通であ
る。
【００２０】ガラス転移温度は、前記したように、好ま
しくは一般に７５〜２５０℃、特に好ましくは１００〜
２００℃、の範囲である。ガラス転移温度が７５℃より
低いガラスは、耐化学浸食性が劣るために、光機能性材
料として使用するには不十分になり、またガラス転移温
度が 250℃を越えるガラスでは、ガラス原料と光機能性
有機化合物を溶融する際に粘度が高くなって、撹拌（溶
融時にも行なうことが好ましい）が困難であるか光機能
性有機化合物のより均一な分散が困難であり、分散させ
るのに十分な粘度を得るために高温にすると光機能性有
機化合物が揮散、熱分解などを起こす危険性が高いため
に本発明には使用することが困難である。
しくは一般に７５〜２５０℃、特に好ましくは１００〜
２００℃、の範囲である。ガラス転移温度が７５℃より
低いガラスは、耐化学浸食性が劣るために、光機能性材
料として使用するには不十分になり、またガラス転移温
度が 250℃を越えるガラスでは、ガラス原料と光機能性
有機化合物を溶融する際に粘度が高くなって、撹拌（溶
融時にも行なうことが好ましい）が困難であるか光機能
性有機化合物のより均一な分散が困難であり、分散させ
るのに十分な粘度を得るために高温にすると光機能性有
機化合物が揮散、熱分解などを起こす危険性が高いため
に本発明には使用することが困難である。
【００２１】なお、融点の低いガラスとしては、このほ
かにもカルコゲナイトガラスや鉛ガラスなどもあるが、
カルコゲナイトガラスは色調が黒色で透明性が十分でな
いために光機能性材料としては適当でなく、また鉛ガラ
スは上記のようなガラスよりガラス転移温度が高いため
に、前記したような理由により、本発明の用途に使用す
ることが困難である。
かにもカルコゲナイトガラスや鉛ガラスなどもあるが、
カルコゲナイトガラスは色調が黒色で透明性が十分でな
いために光機能性材料としては適当でなく、また鉛ガラ
スは上記のようなガラスよりガラス転移温度が高いため
に、前記したような理由により、本発明の用途に使用す
ることが困難である。
【００２２】本発明に用いるガラスは、透明なものであ
っても、また光機能性材料としての機能を著しく損なわ
ない範囲内で着色されたものであってもよい。また、ガ
ラスは複数種の混合物であってもよい。
っても、また光機能性材料としての機能を著しく損なわ
ない範囲内で着色されたものであってもよい。また、ガ
ラスは複数種の混合物であってもよい。
【００２３】＜光機能性化合物＞本発明で用いることの
できる光機能性有機化合物としては、２５０〜５５０℃
というガラスの形成ないし溶融温度領域でガラスととも
に溶融可能なものであり、かつ上記温度範囲において前
記超低融点ガラスと良好な分散状態が得られるものであ
る限り、任意のものを用いることができる。そのような
光機能性有機化合物は既に多くのものが知られており、
例えば、アントラキノン系化合物、L-ピログルタミン酸
塩、アミノ酸誘導体、ジベンゾイルメタン誘導体、ウロ
カニン酸誘導体、１，３−ベンゾジチオール誘導体、ベ
ンゾイミダゾール誘導体、ニトロソ基含有化合物、ヒド
ラジン誘導体、ヒドラゾン誘導体、オキサジアゾール誘
導体、含窒素複素環化合物、メロシアニン色素、尿素お
よび結合含有化合物、などがあげられる。
できる光機能性有機化合物としては、２５０〜５５０℃
というガラスの形成ないし溶融温度領域でガラスととも
に溶融可能なものであり、かつ上記温度範囲において前
記超低融点ガラスと良好な分散状態が得られるものであ
る限り、任意のものを用いることができる。そのような
光機能性有機化合物は既に多くのものが知られており、
例えば、アントラキノン系化合物、L-ピログルタミン酸
塩、アミノ酸誘導体、ジベンゾイルメタン誘導体、ウロ
カニン酸誘導体、１，３−ベンゾジチオール誘導体、ベ
ンゾイミダゾール誘導体、ニトロソ基含有化合物、ヒド
ラジン誘導体、ヒドラゾン誘導体、オキサジアゾール誘
導体、含窒素複素環化合物、メロシアニン色素、尿素お
よび結合含有化合物、などがあげられる。
【００２４】＜光機能性有機化合物含有ガラス＞本発明
による光機能性有機化合物含有ガラスは、当該光機能性
有機化合物の揮散ないし熱分解温度以下、好ましくは常
温付近、において光機能性有機化合物をガラス原料に添
加混合した後、当該有機化合物の揮発ないし熱分解温度
以下でガラス原料を溶融ガラス化させたものであって、
当該光機能性有機化合物が分散粒子として超低融点ガラ
ス中に実質的に均一に分散していることを特徴とするも
のである。
による光機能性有機化合物含有ガラスは、当該光機能性
有機化合物の揮散ないし熱分解温度以下、好ましくは常
温付近、において光機能性有機化合物をガラス原料に添
加混合した後、当該有機化合物の揮発ないし熱分解温度
以下でガラス原料を溶融ガラス化させたものであって、
当該光機能性有機化合物が分散粒子として超低融点ガラ
ス中に実質的に均一に分散していることを特徴とするも
のである。
【００２５】本発明による光機能性有機化合物含有ガラ
スは、その目的に応じて任意の量の光機能性有機化合物
を含むが、その総重量を基準にして、一般に６．４０×
１０-2mol ／ｌ程度まで含有させることが可能である。
この光機能性有機化合物の量は、ガラス中に実質的に均
一に分散させる量から、飽和溶解量にわたる量であると
いえる。
スは、その目的に応じて任意の量の光機能性有機化合物
を含むが、その総重量を基準にして、一般に６．４０×
１０-2mol ／ｌ程度まで含有させることが可能である。
この光機能性有機化合物の量は、ガラス中に実質的に均
一に分散させる量から、飽和溶解量にわたる量であると
いえる。
【００２６】＜光機能性有機化合物含有ガラスの製造法
＞本発明による光機能性有機化合物含有ガラスは、当該
光機能性化合物の揮散ないし熱分解温度以下の温度、好
ましくは常温付近、において光機能性有機化合物をガラ
ス原料に添加混合した後、該有機化合物の揮散ないし熱
分解温度以下でガラス原料を溶融ガラス化させて、当該
光機能性有機化合物をガラス中に実質的に均一に分散さ
せることにより製造する。
＞本発明による光機能性有機化合物含有ガラスは、当該
光機能性化合物の揮散ないし熱分解温度以下の温度、好
ましくは常温付近、において光機能性有機化合物をガラ
ス原料に添加混合した後、該有機化合物の揮散ないし熱
分解温度以下でガラス原料を溶融ガラス化させて、当該
光機能性有機化合物をガラス中に実質的に均一に分散さ
せることにより製造する。
【００２７】ここで、「ガラス原料」とは、前記したよ
うな、リン酸アンモニウム、ＳｎＣｌ2 、ＳｎＦ2 、Ｚ
ｎＣｌ2 、ＰｂＣｌ2 、ＰｂＯまたはＰｂＦ2 のような
ガラス原料（これらは、「溶融前」のものということが
できる）のほかに、ガラスカレットのように「溶融済
み」のガラスを少量、好ましくは５０重量％程度まで、
含んでもよい。
うな、リン酸アンモニウム、ＳｎＣｌ2 、ＳｎＦ2 、Ｚ
ｎＣｌ2 、ＰｂＣｌ2 、ＰｂＯまたはＰｂＦ2 のような
ガラス原料（これらは、「溶融前」のものということが
できる）のほかに、ガラスカレットのように「溶融済
み」のガラスを少量、好ましくは５０重量％程度まで、
含んでもよい。
【００２８】このようなガラス原料の溶融温度は、使用
ガラス原料に左右され、また使用光機能性有機化合物の
耐熱性に依存するが、本発明による方法においては、一
般に２５０〜５５０℃、好ましくは２５０〜３５０℃、
である。
ガラス原料に左右され、また使用光機能性有機化合物の
耐熱性に依存するが、本発明による方法においては、一
般に２５０〜５５０℃、好ましくは２５０〜３５０℃、
である。
【００２９】光機能性有機化合物は、常温において粉
末、または結晶状態であるものは、そのままガラス原料
に添加して、粉末状態のまま混合してから溶融させる。
このとき、光機能性有機化合物が結晶性であれば、添加
する前に粉砕してガラス原料に添加することによって、
そして生成粉末混合物をよく撹拌混合することによっ
て、一層均一な光機能性有機化合物含有ガラスを得るこ
とができる。
末、または結晶状態であるものは、そのままガラス原料
に添加して、粉末状態のまま混合してから溶融させる。
このとき、光機能性有機化合物が結晶性であれば、添加
する前に粉砕してガラス原料に添加することによって、
そして生成粉末混合物をよく撹拌混合することによっ
て、一層均一な光機能性有機化合物含有ガラスを得るこ
とができる。
【００３０】また、光機能性有機化合物が液体またはオ
イル状である場合には、原料の混合の際に十分混練して
おくことが好ましい。液体またはオイルが「ダマ」状に
残った状態で原料を溶融させると、本発明の効果が十分
引き出せない場合がある。
イル状である場合には、原料の混合の際に十分混練して
おくことが好ましい。液体またはオイルが「ダマ」状に
残った状態で原料を溶融させると、本発明の効果が十分
引き出せない場合がある。
【００３１】このようにして得たガラス原料混合物を溶
融させることで、本発明による光機能性有機化合物含有
ガラスを得ることができるが、従来のガラス融体に有機
化合物を添加する場合に比べて、有機化合物がはるかに
均一に分散した有機化合物含有ガラスを得ることができ
る。
融させることで、本発明による光機能性有機化合物含有
ガラスを得ることができるが、従来のガラス融体に有機
化合物を添加する場合に比べて、有機化合物がはるかに
均一に分散した有機化合物含有ガラスを得ることができ
る。
【００３２】＜光機能性有機化合物ガラスの利用＞本発
明による光機能性有機化合物ガラスは、用いる有機化合
物の種類に応じて、各種の非線形光学装置に利用するこ
とができるが、このときさらにほかの材料と組み合わせ
た複合材料として使用することができる。例えば、本発
明による光機能性有機化合物含有ガラスを板材にして、
その表面を他の材料、例えば他の透明ガラス、あるいは
高分子有機化合物のポリマーなど、で被覆して、耐水性
および（または）耐化学性をさらに改良したり、直接金
属を蒸着して反射および（または）回析機能を付与する
こと等も可能である。
明による光機能性有機化合物ガラスは、用いる有機化合
物の種類に応じて、各種の非線形光学装置に利用するこ
とができるが、このときさらにほかの材料と組み合わせ
た複合材料として使用することができる。例えば、本発
明による光機能性有機化合物含有ガラスを板材にして、
その表面を他の材料、例えば他の透明ガラス、あるいは
高分子有機化合物のポリマーなど、で被覆して、耐水性
および（または）耐化学性をさらに改良したり、直接金
属を蒸着して反射および（または）回析機能を付与する
こと等も可能である。
【００３３】
［実施例１］Ｐ2 Ｏ5 ４０mol%（出発原料はＮＨ4 Ｈ2
ＰＯ4 ）、ＳｎＣｌ2 ５７mol%、ＰｂＣｌ2 ３mol%の化
学組成からなるガラス原料５０ｇに4-ジメチルアミノ-N
- メチル−４−スチルバゾリウムアイオダイト（以下、
DMSIと呼ぶ）を０．５ｇ添加して、常温で撹拌混合を十
分に行った。この混合物をアルミナるつぼに入れ、窒素
雰囲気下で２８０℃に保った電気炉内で６時間溶融させ
た。
ＰＯ4 ）、ＳｎＣｌ2 ５７mol%、ＰｂＣｌ2 ３mol%の化
学組成からなるガラス原料５０ｇに4-ジメチルアミノ-N
- メチル−４−スチルバゾリウムアイオダイト（以下、
DMSIと呼ぶ）を０．５ｇ添加して、常温で撹拌混合を十
分に行った。この混合物をアルミナるつぼに入れ、窒素
雰囲気下で２８０℃に保った電気炉内で６時間溶融させ
た。
【００３４】そして、ガラス中の気泡を除くために一定
時間室温減圧下に放置後、カーボンプレート上にキャス
トした。
時間室温減圧下に放置後、カーボンプレート上にキャス
トした。
【００３５】得られた光機能性有機化合物含有ガラスの
結晶構造は、図１に示す通りであった。この結果より明
らかなように、ガラス中に光機能性有機化合物が均一に
分散していた。
結晶構造は、図１に示す通りであった。この結果より明
らかなように、ガラス中に光機能性有機化合物が均一に
分散していた。
【００３６】［比較例１］Ｐ2 Ｏ5 ４０mol%（出発原料
はＮＨ4 Ｈ2 ＰＯ4 ）、ＳｎＣｌ2 ５７mol%、ＰｂＣｌ
2 ３mol%の化学組成からなるガラス原料５０ｇをアルミ
ナるつぼに入れ、４５０℃３０分間加温したあと、２８
０℃に降温し、DMSIを０．５ｇ添加して、撹拌混合を十
分に行った。そして、ガラス中の気泡を除くために一定
時間室温減圧下に放置後、カーボンプレート上にキャス
トした。
はＮＨ4 Ｈ2 ＰＯ4 ）、ＳｎＣｌ2 ５７mol%、ＰｂＣｌ
2 ３mol%の化学組成からなるガラス原料５０ｇをアルミ
ナるつぼに入れ、４５０℃３０分間加温したあと、２８
０℃に降温し、DMSIを０．５ｇ添加して、撹拌混合を十
分に行った。そして、ガラス中の気泡を除くために一定
時間室温減圧下に放置後、カーボンプレート上にキャス
トした。
【００３７】得られた光機能性有機化合物含有ガラスの
結晶構造は、図２に示す通りであった。この結果より明
らかなように、ガラス中に光機能性有機化合物が十分に
分散せず、球状の有機化合物の塊が残存していた。
結晶構造は、図２に示す通りであった。この結果より明
らかなように、ガラス中に光機能性有機化合物が十分に
分散せず、球状の有機化合物の塊が残存していた。
【００３８】
【発明の効果】本発明により、光機能性有機化合物がマ
トリックス中に分子レベルで均一の分散し、かつ強固に
固定されており、耐久性に富んだ光機能性有機化合物含
有ガラスが得られることは、［発明の概要］の項に前記
したところである。
トリックス中に分子レベルで均一の分散し、かつ強固に
固定されており、耐久性に富んだ光機能性有機化合物含
有ガラスが得られることは、［発明の概要］の項に前記
したところである。
【図１】本発明による光機能性有機化合物含有ガラスの
結晶構造を表す図面代用写真。
結晶構造を表す図面代用写真。
【図２】本発明の方法を用いない場合の光機能性有機化
合物含有ガラスの結晶構造を表す図面代用写真。
合物含有ガラスの結晶構造を表す図面代用写真。
Claims (3)
- 【請求項１】光機能性有機化合物を、その揮散ないし熱
分解温度以下の温度で溶融してガラスを与えるガラス原
料の粉末に、当該温度以下の温度で添加混合した後、該
有機化合物の揮散ないし熱分解温度以下の温度でガラス
原料を溶融ガラス化させて、当該光機能性有機化合物を
ガラス中に実質的に均一に分散させたものであることを
特徴とする、光機能性有機化合物含有ガラス。 - 【請求項２】ガラスが、ＳｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系、
ＳｎＦ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｘ系、またはＺｎＣｌ2 −Ｐ2 Ｏ
5 −Ｘ系（ここでＸは、ＰｂＯ、ＰｂＣｌ2 および（ま
たは）ＰｂＦ2 を表す）のガラスであってガラス転移温
度が７５〜２５０℃のものである、請求項１に記載の光
機能性有機化合物含有ガラス。 - 【請求項３】光機能性有機化合物を、その揮散ないし熱
分解温度以下の温度で溶融してガラスを与えるガラス原
料の粉末に、当該温度以下の温度で添加混合した後、該
有機化合物の揮散ないし熱分解温度以下の温度でガラス
原料を溶融ガラス化させて、当該光機能性有機化合物を
ガラス中に実質的に均一に分散させることを特徴とす
る、光機能性有機化合物含有ガラスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23419493A JPH0764135A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 光機能性有機化合物を含有するガラスおよびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23419493A JPH0764135A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 光機能性有機化合物を含有するガラスおよびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0764135A true JPH0764135A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16967160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23419493A Pending JPH0764135A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 光機能性有機化合物を含有するガラスおよびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0764135A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014014070A1 (ja) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | 国立大学法人京都大学 | 発光ガラス薄膜の製造方法 |
| JP2017088781A (ja) * | 2015-11-13 | 2017-05-25 | 日本電気硝子株式会社 | 波長変換部材の製造方法及び波長変換部材 |
| CN109721250A (zh) * | 2016-12-01 | 2019-05-07 | 天津理工大学 | 用低熔点玻璃粉制备发光玻璃陶瓷的方法 |
| CN110156326A (zh) * | 2018-02-11 | 2019-08-23 | 天津理工大学 | 基于低熔点玻璃粉的荧光玻璃陶瓷及其制备方法 |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP23419493A patent/JPH0764135A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014014070A1 (ja) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | 国立大学法人京都大学 | 発光ガラス薄膜の製造方法 |
| JP2017088781A (ja) * | 2015-11-13 | 2017-05-25 | 日本電気硝子株式会社 | 波長変換部材の製造方法及び波長変換部材 |
| CN109721250A (zh) * | 2016-12-01 | 2019-05-07 | 天津理工大学 | 用低熔点玻璃粉制备发光玻璃陶瓷的方法 |
| CN110156326A (zh) * | 2018-02-11 | 2019-08-23 | 天津理工大学 | 基于低熔点玻璃粉的荧光玻璃陶瓷及其制备方法 |
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