JPH08259269A - ガラスを湿潤性を低減させるためにガリウムによって処理する方法及びそのような処理されたガラスから作られる装置 - Google Patents
ガラスを湿潤性を低減させるためにガリウムによって処理する方法及びそのような処理されたガラスから作られる装置Info
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- JPH08259269A JPH08259269A JP8033089A JP3308996A JPH08259269A JP H08259269 A JPH08259269 A JP H08259269A JP 8033089 A JP8033089 A JP 8033089A JP 3308996 A JP3308996 A JP 3308996A JP H08259269 A JPH08259269 A JP H08259269A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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- C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
- C03C17/30—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds
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- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラスを湿潤性を低減させるためにガリウム
によって処理する方法及びそのような処理されたガラス
から作られる装置を提供する。 【解決手段】 ガラスを湿潤性を低減させる或は除くた
めにガリウムによって処理する方法であって、ガラスを
シリル化剤で処理することを特徴とする方法。ガリウム
もしくはガリウムベースの合金を収容する或はガリウム
もしくはガリウムベースの合金が循環することができる
少なくとも一種の中空ガラスエレメントを含む装置であ
って、中空エレメントを形成するガラスが上記の方法に
よって処理されていることを特徴とする装置。その装置
は、温度計、気圧計或は電気スイッチにすることができ
る。
によって処理する方法及びそのような処理されたガラス
から作られる装置を提供する。 【解決手段】 ガラスを湿潤性を低減させる或は除くた
めにガリウムによって処理する方法であって、ガラスを
シリル化剤で処理することを特徴とする方法。ガリウム
もしくはガリウムベースの合金を収容する或はガリウム
もしくはガリウムベースの合金が循環することができる
少なくとも一種の中空ガラスエレメントを含む装置であ
って、中空エレメントを形成するガラスが上記の方法に
よって処理されていることを特徴とする装置。その装置
は、温度計、気圧計或は電気スイッチにすることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスを湿潤性を
低減させるためにガリウムによって処理する方法及びそ
のような処理されたガラスから作られる装置に関する。
低減させるためにガリウムによって処理する方法及びそ
のような処理されたガラスから作られる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液状水銀は、多数の、例えば温度計や気
圧計における用途を有する。しかし、この元素が毒性で
あることから、水銀の環境中への飛散を制限する或は防
ぐために、代用品が、特に公衆によって使用される器具
において調査されている。
圧計における用途を有する。しかし、この元素が毒性で
あることから、水銀の環境中への飛散を制限する或は防
ぐために、代用品が、特に公衆によって使用される器具
において調査されている。
【０００３】ガリウム或はガリウム冨化合金が提案され
た。それらの融点は、それらが液体であって、温度計に
おける水銀に代わることができることを意味する。更
に、水銀及びガリウムは、多くの類似した物理的性質を
有する。しかし、ガリウム及びその合金に関し、大きな
問題がある。それらは、ガラスを、事実上不可逆に密着
性フィルムを形成する程度に濡らす。この挙動は、ガリ
ウム及びその合金を上記の用途において使用し得ないも
のにする。
た。それらの融点は、それらが液体であって、温度計に
おける水銀に代わることができることを意味する。更
に、水銀及びガリウムは、多くの類似した物理的性質を
有する。しかし、ガリウム及びその合金に関し、大きな
問題がある。それらは、ガラスを、事実上不可逆に密着
性フィルムを形成する程度に濡らす。この挙動は、ガリ
ウム及びその合金を上記の用途において使用し得ないも
のにする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】水銀に替えてガリウム
を用いることは、このように現実の問題を持ち出す。本
発明の目的は、その問題を解決するにある。
を用いることは、このように現実の問題を持ち出す。本
発明の目的は、その問題を解決するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これより、発明は、ガラ
スを湿潤性を低減させるためにガリウム或はガリウムベ
ースの合金によって処理する方法であって、ガラスをシ
リル化剤で処理することを特徴とする方法を提供する。
発明は、また、ガリウム或はガリウムベースの合金に接
触する或は接触させるための少なくとも一種のガラスエ
レメントを含む装置であって、そのエレメントが上記の
方法によって処理されていることを特徴とする装置に関
する。
スを湿潤性を低減させるためにガリウム或はガリウムベ
ースの合金によって処理する方法であって、ガラスをシ
リル化剤で処理することを特徴とする方法を提供する。
発明は、また、ガリウム或はガリウムベースの合金に接
触する或は接触させるための少なくとも一種のガラスエ
レメントを含む装置であって、そのエレメントが上記の
方法によって処理されていることを特徴とする装置に関
する。
【０００６】
【発明の実施の形態】発明のそれ以上の特徴、細部及び
利点は、下記の記述及び発明を例示するものであって、
制限するものではない例から明らかになるものと思う。
発明は、ガラス処理方法に在る。ガラスは、化学吸着現
象を伴う特定の表面化学を有することが知られている。
一理論によって縛られることを望まないが、ガラスにガ
リウム或はガリウムベースの合金を接触させる間に、そ
れらの間に相互作用或は化学反応が引き起こされるもの
と考えることができる。これらの相互作用或は反応は、
ガラス表面における下記の構造：
利点は、下記の記述及び発明を例示するものであって、
制限するものではない例から明らかになるものと思う。
発明は、ガラス処理方法に在る。ガラスは、化学吸着現
象を伴う特定の表面化学を有することが知られている。
一理論によって縛られることを望まないが、ガラスにガ
リウム或はガリウムベースの合金を接触させる間に、そ
れらの間に相互作用或は化学反応が引き起こされるもの
と考えることができる。これらの相互作用或は反応は、
ガラス表面における下記の構造：
【化１】 を有するとして表わすことができるシラノール基Ｓｉ−
ＯＨの存在において始まるのであろう。
ＯＨの存在において始まるのであろう。
【０００７】発明の方法は、Ｓｉ−ＯＨ結合を転換させ
てそれらをガリウムに対して不活性にさせる。発明の記
述の全体が、ガリウム及び関係する用途について使用す
ることができるすべてのガリウムベースの合金に適用し
得ることに留意すべきである。下記の記述において、
「ガリウム」なる用語は、この元素をベースにする合金
もまた含むと解釈すべきである。
てそれらをガリウムに対して不活性にさせる。発明の記
述の全体が、ガリウム及び関係する用途について使用す
ることができるすべてのガリウムベースの合金に適用し
得ることに留意すべきである。下記の記述において、
「ガリウム」なる用語は、この元素をベースにする合金
もまた含むと解釈すべきである。
【０００８】合金は、意図する用途について要求される
物理的性質、特に融点、沸点及び蒸気圧に応じて選ぶこ
とになる。合金の特定例は、ガリウム及びインジウムを
ベースにしたものである。これらの合金は、その他の元
素、特にスズ、銀、ビスマス及びアンチモンを同様な割
合で含有してよい。例として、下記の割合を有する合金
を使用することができる：Ｇａ５９〜９５％、Ｉｎ５〜
２５％、Ｓｎ ０〜１６％。上述したその他の元素は、
約５％までの割合で存在させる。
物理的性質、特に融点、沸点及び蒸気圧に応じて選ぶこ
とになる。合金の特定例は、ガリウム及びインジウムを
ベースにしたものである。これらの合金は、その他の元
素、特にスズ、銀、ビスマス及びアンチモンを同様な割
合で含有してよい。例として、下記の割合を有する合金
を使用することができる：Ｇａ５９〜９５％、Ｉｎ５〜
２５％、Ｓｎ ０〜１６％。上述したその他の元素は、
約５％までの割合で存在させる。
【０００９】本発明は、表面シラノール基或は一層普通
にはヒドロキシル基−ＯＨを有するすべてのガラスに適
用し得る。一層特定の例は、ＳｉＯ2 ベースのガラス及
びシリケートタイプのガラスであり、これらは、ＳｉＯ
2 に加えて、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｂ2 Ｏ3 、Ｌｉ2 Ｏ3 、Ｎａ
2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＰｂＯ及びＺ
ｎＯから選ぶ少なくとも一種の他のエレメントを含有す
る。ＳｉＯ2 は、必ずしも主要なエレメントではない。
一層特定の例は、ボロシリケートである。
にはヒドロキシル基−ＯＨを有するすべてのガラスに適
用し得る。一層特定の例は、ＳｉＯ2 ベースのガラス及
びシリケートタイプのガラスであり、これらは、ＳｉＯ
2 に加えて、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｂ2 Ｏ3 、Ｌｉ2 Ｏ3 、Ｎａ
2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＰｂＯ及びＺ
ｎＯから選ぶ少なくとも一種の他のエレメントを含有す
る。ＳｉＯ2 は、必ずしも主要なエレメントではない。
一層特定の例は、ボロシリケートである。
【００１０】発明のガラス処理は、シリル化剤を用いて
行う。「シリル化剤」なる用語は、Ｍ−ＯＨ結合（Ｍ
は、シリル基と共にガラス組成の一部を形成する化学元
素、例えばＳｉである）から水素に取って替わることが
できる任意の剤を意味する。
行う。「シリル化剤」なる用語は、Ｍ−ＯＨ結合（Ｍ
は、シリル基と共にガラス組成の一部を形成する化学元
素、例えばＳｉである）から水素に取って替わることが
できる任意の剤を意味する。
【００１１】シリル化剤は良く知られている。それら
は、一般には、トリアルキルシランハライド或は窒素を
含有するシラン化合物である。例は下記の通りである：
トリメチルクロロシラン（ＴＭＣＳ）、ジメチルクロロ
シラン（ＤＭＣＳ）、トリメチルヨードシラン、ヘキサ
メチルジシラザン（ＨＭＤＺ）、クロロメチルジメチル
クロロシラン、Ｎ，Ｎ’−ビス（トリメチルシリル）ウ
レア、Ｎ−トリメチルシリルジエチルアミン、Ｎ−トリ
メチルシリルイミダゾール、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチル
シリル）アセトイミド（ＢＳＡ）、Ｎ，Ｏ−ビス（トリ
メチルシリル）トリフルオロアセトアミド、Ｎ−メチル
−Ｎ−トリメチルシリルトリフルオロアセトアミド、ｔ
−ブチルジメチルシリルイミダゾール、Ｎ−トリメチル
シリルアセトアミド、及びＮ，Ｏ−ビス（トリメチルシ
リル）カルバメート。
は、一般には、トリアルキルシランハライド或は窒素を
含有するシラン化合物である。例は下記の通りである：
トリメチルクロロシラン（ＴＭＣＳ）、ジメチルクロロ
シラン（ＤＭＣＳ）、トリメチルヨードシラン、ヘキサ
メチルジシラザン（ＨＭＤＺ）、クロロメチルジメチル
クロロシラン、Ｎ，Ｎ’−ビス（トリメチルシリル）ウ
レア、Ｎ−トリメチルシリルジエチルアミン、Ｎ−トリ
メチルシリルイミダゾール、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチル
シリル）アセトイミド（ＢＳＡ）、Ｎ，Ｏ−ビス（トリ
メチルシリル）トリフルオロアセトアミド、Ｎ−メチル
−Ｎ−トリメチルシリルトリフルオロアセトアミド、ｔ
−ブチルジメチルシリルイミダゾール、Ｎ−トリメチル
シリルアセトアミド、及びＮ，Ｏ−ビス（トリメチルシ
リル）カルバメート。
【００１２】ガラスは、任意の適した方法を用いて処理
することができる。この処理は、ガラスをシリル化剤を
含有する溶液に接触させることからなることができる。
ガラスは、すでに水で洗浄していても及び／又は有機溶
媒で脱脂していてもよい。処理は、室温〜８０℃の温度
で行うことができる。この処理の後に、ガラスを再び有
機溶媒ですすいで過剰のシリル化剤を除いた後に、乾燥
させてもよい。乾燥は、温度６０°〜１２０℃の範囲で
行うことができる。
することができる。この処理は、ガラスをシリル化剤を
含有する溶液に接触させることからなることができる。
ガラスは、すでに水で洗浄していても及び／又は有機溶
媒で脱脂していてもよい。処理は、室温〜８０℃の温度
で行うことができる。この処理の後に、ガラスを再び有
機溶媒ですすいで過剰のシリル化剤を除いた後に、乾燥
させてもよい。乾燥は、温度６０°〜１２０℃の範囲で
行うことができる。
【００１３】発明は、また、ガリウム或はガリウムベー
スの合金に接触する或は接触させるための少なくとも一
種のガラスエレメントを含み、ガラスを上記の通りにし
て処理している装置にも関する。一層特には、エレメン
トは、ガリウムを収容する或はガリウムが循環すること
ができる、毛細管、チューブ或はリザーバーのような中
空エレメントである。装置は、例えば温度計、気圧計或
は電気スイッチにすることができる。
スの合金に接触する或は接触させるための少なくとも一
種のガラスエレメントを含み、ガラスを上記の通りにし
て処理している装置にも関する。一層特には、エレメン
トは、ガリウムを収容する或はガリウムが循環すること
ができる、毛細管、チューブ或はリザーバーのような中
空エレメントである。装置は、例えば温度計、気圧計或
は電気スイッチにすることができる。
【００１４】発明の一つの特定の実施では、ガリウムを
収容する或は収容するための空間の境界を定める上記し
た通りの中空エレメントの場合、このエレメント中の雰
囲気は、酸素含量が多くて２０ｐｐｍ、例えば１０〜２
０ｐｐｍの範囲、好ましくは多くて２ｐｐｍになるよう
にする。これらの条件を確実にするために、ガラスエレ
メントは、不活性ガス、例えばアルゴン、ヘリウム、水
素或は窒素を収容することができる。不活性ガスは、ガ
リウムの酸化を防ぐ。
収容する或は収容するための空間の境界を定める上記し
た通りの中空エレメントの場合、このエレメント中の雰
囲気は、酸素含量が多くて２０ｐｐｍ、例えば１０〜２
０ｐｐｍの範囲、好ましくは多くて２ｐｐｍになるよう
にする。これらの条件を確実にするために、ガラスエレ
メントは、不活性ガス、例えばアルゴン、ヘリウム、水
素或は窒素を収容することができる。不活性ガスは、ガ
リウムの酸化を防ぐ。
【００１５】最後に、発明は、上記の方法を用いて処理
したガラスを使用して上記した通りの装置を製造するこ
とに関する。今、例を説明するが、例は制限するもので
はない。
したガラスを使用して上記した通りの装置を製造するこ
とに関する。今、例を説明するが、例は制限するもので
はない。
【００１６】
【実施例】１００ｍｌ「Ｐｙｒｅｘ」ガラスフラスコを
下記の通りにして処理した： ・Ｄｅｃｏｎ（登録商標）の１０％水溶液を使用して表
面洗浄しかつ脱脂し； ・水ですすぎ； ・アセトンですすぎ； ・９０℃でオーブン乾燥し； ・アセトニトリル中６０％の、水の含有量が０．０１％
より少ないシリル化剤（Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリ
ル）トリフルオロアセトアミド）で７０℃において１時
間洗浄し； ・アセトニトリルで、次いでメタノールで洗浄してｐＨ
７にし； ・アセトンですすぎ； ・９０℃でオーブン乾燥する。
下記の通りにして処理した： ・Ｄｅｃｏｎ（登録商標）の１０％水溶液を使用して表
面洗浄しかつ脱脂し； ・水ですすぎ； ・アセトンですすぎ； ・９０℃でオーブン乾燥し； ・アセトニトリル中６０％の、水の含有量が０．０１％
より少ないシリル化剤（Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリ
ル）トリフルオロアセトアミド）で７０℃において１時
間洗浄し； ・アセトニトリルで、次いでメタノールで洗浄してｐＨ
７にし； ・アセトンですすぎ； ・９０℃でオーブン乾燥する。
【００１７】純度が９９％より大きなガリウム１０ｇを
フラスコに導入しかつ激しく攪拌した。攪拌を停止した
時に、ガリウムがフラスコの底に集まった。ガラスを処
理しないで同じ試験を行った後に、ガリウムは、フラス
コの壁全体に薄いフィルムとして密着した。
フラスコに導入しかつ激しく攪拌した。攪拌を停止した
時に、ガリウムがフラスコの底に集まった。ガラスを処
理しないで同じ試験を行った後に、ガリウムは、フラス
コの壁全体に薄いフィルムとして密着した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャンルイ・サボ フランス国メゾン・ラフィット、アブニ ュ・パスカル、３
Claims (6)
- 【請求項１】 ガラスを湿潤性を低減させるためにガリ
ウム或はガリウムベースの合金によって処理する方法で
あって、ガラスをシリル化剤で処理することを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】 ガラスを、シリル化剤を含有する溶液中
に浸漬して置くことによって処理することを特徴とする
請求項１の方法。 - 【請求項３】 ガリウム或はガリウムベースの合金を収
容する或は収容するための少なくとも一種の中空ガラス
エレメントを含む装置であって、中空エレメントを形成
するガラスが請求項１又は２の方法によって処理されて
いることを特徴とする装置。 - 【請求項４】 中空エレメントが、不活性ガスもまた収
容することを特徴とする請求項３の装置。 - 【請求項５】 温度計、気圧計或は電気スイッチの形態
の請求項３又は４の装置。 - 【請求項６】 請求項３又は４の装置の製造方法であっ
て、請求項１又は２の方法によって処理されているガラ
スを使用することを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9501014A FR2729942B1 (fr) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | Procede de traitement d'un verre pour diminuer sa mouillabilite par le gallium et appareil fabrique a partir d'un verre ainsi traite |
| FR95-01014 | 1995-01-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08259269A true JPH08259269A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=9475611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8033089A Pending JPH08259269A (ja) | 1995-01-30 | 1996-01-29 | ガラスを湿潤性を低減させるためにガリウムによって処理する方法及びそのような処理されたガラスから作られる装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5704958A (ja) |
| EP (1) | EP0723942A1 (ja) |
| JP (1) | JPH08259269A (ja) |
| FI (1) | FI960395A (ja) |
| FR (1) | FR2729942B1 (ja) |
| NO (1) | NO960361L (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7990241B2 (en) * | 2008-01-22 | 2011-08-02 | Thermo Fisher Scientific, Inc. | Encapsulated switches employing mercury substitute and methods of manufacture thereof |
| CN106005508A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-10-12 | 杭州龙灿液态金属科技有限公司 | 一种无汞温度计灌装设备 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0763670B2 (ja) * | 1991-02-06 | 1995-07-12 | 松下電器産業株式会社 | 有機コーティング膜の製造方法 |
| EP0503420A1 (de) * | 1991-03-15 | 1992-09-16 | Hoechst Aktiengesellschaft | Amphiphile Polymere mit Silan-Einheiten und Film aus mindestens einer monomolekularen Schicht daraus |
| DE4227434C2 (de) * | 1992-08-19 | 1994-08-18 | Geraberger Thermometerwerk Gmb | Fieberthermometer |
| US5391846A (en) * | 1993-02-25 | 1995-02-21 | The Center For Innovative Technology | Alloy substitute for mercury in switch applications |
-
1995
- 1995-01-30 FR FR9501014A patent/FR2729942B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-01-26 US US08/592,275 patent/US5704958A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-01-26 EP EP96400190A patent/EP0723942A1/fr not_active Withdrawn
- 1996-01-29 FI FI960395A patent/FI960395A/fi not_active Application Discontinuation
- 1996-01-29 JP JP8033089A patent/JPH08259269A/ja active Pending
- 1996-01-29 NO NO960361A patent/NO960361L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO960361L (no) | 1996-07-31 |
| FR2729942A1 (fr) | 1996-08-02 |
| FI960395A (fi) | 1996-07-31 |
| FI960395A0 (fi) | 1996-01-29 |
| EP0723942A1 (fr) | 1996-07-31 |
| NO960361D0 (no) | 1996-01-29 |
| US5704958A (en) | 1998-01-06 |
| FR2729942B1 (fr) | 1997-04-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990518 |